FR2515976A2 - Compact filter for contaminated fluid - using horizontal drum which can be pneumatically filled with granulate forming row of filter beds, and where spent granulate can be removed - Google Patents

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Abstract

The parent patent described a filter consisting of an outer drum contg. a filter unit formed by a row of hollow "lozenges" with one diagonal (D) which is horizontal. The lozenges are located in a sleeve which has a top inlet and a bottom outlet for a granulate, which forms a row of filter beds between the lozenges. The granulate can absorb and/or adsorb contaminants. The novelty in the present invention is that the other diagonal (D') of each lozenge is vertical. The top inlet of the sleeve is pref. located below a charging gutter provided with an upper dust removal chamber, and a lower distribution chamber which receives the granulate through a pneumatic injection nozzel with a flat outlet. Improvements are provide to the main patent, so the drum may be located on a horizontal axis and used to filter a fluid flowing horizontally through the drum. The drum is easily loaded or unloaded with the granulate forming the filter beds.

Description

La présente addition concerne une installation de filtration d'un fluide contaminé utilisant un matériau granulé capable d'adsorber et/ou d'absorber les contaminants, carme décrit dans le brevet principal. Une telle installation comporte une unité de filtration formée d'un ensable disjoint d'él & ents creux en forme de losanges ayant l'une de leur diagonale horizontale et d'un chemisage parallélépipédique enveloppant ledit ensable, une goulotte de chargement et une goulotte de déchargement communiquant respectivement avec une fente d'alimentation et une fente de vidange dudit chemisage.  The present addition relates to an installation for filtering a contaminated fluid using a granulated material capable of adsorbing and / or absorbing contaminants, as described in the main patent. Such an installation comprises a filtration unit formed by a disjointed set of hollow diamond-shaped elements having one of their horizontal diagonals and by a parallelepipedic casing enveloping said ensable, a loading chute and a chute unloading communicating respectively with a feed slot and a drain slot of said liner.

le brevet principal décrit plus particulierement un mode de réalisation dans lequel l'unité de filtration est logée dans un caisson présentant la forme d'un cylindre de section circulaire disposé de façon que son axe fasse un angle de l'ordre de 150 avec l'horizontale; dans ce mode de réalisation, la goulotte de chargement occoorte, une chambre de distribution qui reçoit le matériau par l'intermédiaire d'un puits débouchant à l'une de ses extrémités et est munie de rampes de soufflage d'air comprimé dont la fonction est de véhiculer et de brasser le matériau issu du puits précité. the main patent more particularly describes an embodiment in which the filtration unit is housed in a box having the shape of a cylinder of circular section arranged so that its axis makes an angle of the order of 150 with the horizontal; in this embodiment, the occoorte loading chute, a distribution chamber which receives the material via a well opening at one of its ends and is provided with compressed air blowing ramps whose function is to convey and stir the material from the aforementioned well.

Ce mode de réalisation, s'il présente un certain rire d'avantages, connaît néanmoins certaines limitations d'emploi, en particulier dans le cas al l'installation doit être intégrée à un train filtrant dans lequel le flux de fluide s'écoule selon une direction horizontale. De plus, la nécessité de prévoir des rampes de soufflage d'air dans la chambre d'alimentation complique la construction. Enfin, l'inclinaison donnée au caisson, si elle facilite le déchargement, reste néaaaoins insuffisante pour assurer une évacuation totale par gravité, ce qui oblige à parachever cette évacuation au moyen d'un vibrateur. This embodiment, if it presents a certain laugh of advantages, nevertheless knows certain limitations of use, in particular in the case al the installation must be integrated into a filter train in which the flow of fluid flows according to a horizontal direction. In addition, the need to provide air supply ramps in the supply chamber complicates the construction. Finally, the inclination given to the box, if it facilitates unloading, remains however insufficient to ensure total evacuation by gravity, which means that this evacuation must be completed by means of a vibrator.

La présente addition a pour but d'éviter les inconvénients sus mentionnés et ppose, à cet effet, une installation dans laquelle les éléments creux en forme de losanges formant l'unité de filtration précitée ont leur autre diagonale disposée verticalement. The purpose of this addition is to avoid the abovementioned drawbacks and to this end provides an installation in which the hollow diamond-shaped elements forming the aforementioned filtration unit have their other diagonal arranged vertically.

Il résulte de cette orientation des éléments creux que l'unité de filtration, constituée par l'ensemble des dits éléments et par le chemisage parallélépipédique, est disposée horizontalement. Un telle unité de filtration peut être associée aux divers types de matériels de filtration habituellement utilisés dans l'industrie nucléaire et dans lesquels le flux de fluide se fait horizontalement. Elle peut par exemple être logée dans un caisson cylindrique du type décrit dans le brevet principal mais dont l'axe est dispose horizontalement, ce caisson pouvant être utilisé soit individuellement, soit intégré à un train filtrant.Dans le cas oA il n'est pas nécessaire de travailler sous des pressions ou des dépressions élevées, cette unité de filtration peut être logée dans un caisson parallèlépipédique formé d'un plénum amont et d'un plénum aval et intégrée ou non à un train filtrant. It follows from this orientation of the hollow elements that the filtration unit, constituted by all of said elements and by the parallelepiped lining, is arranged horizontally. Such a filtration unit can be associated with the various types of filtration equipment usually used in the nuclear industry and in which the fluid flow takes place horizontally. It can for example be housed in a cylindrical box of the type described in the main patent but the axis of which is arranged horizontally, this box can be used either individually or integrated into a filter train. In the case oA it is not necessary to work under high pressures or depressions, this filtration unit can be housed in a parallelepipedic box formed by an upstream plenum and a downstream plenum and integrated or not in a filter train.

Selon une autre caractéristique de l'addition, la goLi- lotte de chargement comporte, à sa partie supérieure, une char de dépoussiérage et, à sa partie inférieure, une chambre de distri brution communiquant avec la fente d'alimentation du chemisage et recevant le matériau par l'intermédiaire d'au moins une buse d'injection pneumatique dont l'axe est disposé parallèlement à ladite fente. According to another characteristic of the addition, the loading hood comprises, at its upper part, a dedusting tank and, at its lower part, a distribution chamber communicating with the jacketing feed slot and receiving the material via at least one pneumatic injection nozzle, the axis of which is arranged parallel to said slot.

Une telle buse peeet l'alimentation directe des lits filtrants sans qu'il soit nécessaire de prévoir des rampes de scuf- flage d'air. Such a nozzle peeet direct supply to the filtering beds without the need to provide air blowing ramps.

selon encore une autre caractéristique de l'addition, l'extrémité de sortie de la buse d'injection précitée présente une section aplatie. according to yet another characteristic of the addition, the outlet end of the aforementioned injection nozzle has a flattened section.

D'autres caractéristiques et avantages de l'addition appa paîtront au cours de la description qui va suivre. Other characteristics and advantages of the addition will become apparent during the description which follows.

Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exem- ple ion limitatif:
- la figure 1 est une vue en coupe, selon la ligne I-I de la figure 2, d'une installation selon un mode de réalisation de l'addition ;
- la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure i
- la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1 ;
- la figure 4 représente schématiquement un second mode de réalisation de l'installation selon l'addition;
- la figure 5 représente schématiquement un troisième mode de réalisation d'une installation selon l'addition. In the appended drawings given solely by way of limiting example:
- Figure 1 is a sectional view along line II of Figure 2, of an installation according to one embodiment of the addition;
- Figure 2 is a section along line II-II of Figure i
- Figure 3 is a section along line III-III of Figure 1;
- Figure 4 schematically shows a second embodiment of the installation according to the addition;
- Figure 5 shows schematically a third embodiment of an installation according to the addition.

Selon le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3 dans lcaquelles les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes éléments que dans le brevet principal, le caisson 100 est monté sur un bâti 140 de manière que son axe (XX') soit horizontal. Il en résulte que les cadres 103 des éléments creux 102 formant, avec le chemisage 105, l'unité de filtration 101, sont disposé S de façon que leurs diagonales (D) et (D') soient respec tienent horizontale et verticale. According to the embodiment shown in Figures 1 to 3 in lcaquelles the same reference numerals designate the same elements as in the main patent, the box 100 is mounted on a frame 140 so that its axis (XX ') is horizontal. As a result, the frames 103 of the hollow elements 102 forming, with the jacket 105, the filtration unit 101, are arranged S so that their diagonals (D) and (D ') are respectively horizontal and vertical.

La chambre de distribution 115 de la goulotte de chargement 110 reçoit le matériau granulé délivré par des moyens d'injection sous pression connus (non représentés) par l'intermédiaire d'une buse 141 débouchant directement dans ladite chantre 115. La buse 141 a son axe (YY') parallèle à la fente 109 du chemisage 105 et son extrémité 141a présente une section aplatie de façon à accroitre la vitesse du jet de matériau granulé et permettre à ce dernier d'atteindre l'extrémité opposée de ladite charabre 115. The distribution chamber 115 of the loading chute 110 receives the granulated material delivered by known pressure injection means (not shown) via a nozzle 141 opening directly into said cantor 115. The nozzle 141 has its axis (YY ') parallel to the slot 109 of the liner 105 and its end 141a has a flattened section so as to increase the speed of the jet of granulated material and allow the latter to reach the opposite end of said beam 115.

La chambre de dépoussiérage 114, séparée de la chambre de distribution 115 par la paroi perforée 116, est munie d'une soupape régulatrice 142 dont le clapet 143 est soumis à l'action d'un ressort taré 144. The dedusting chamber 114, separated from the distribution chamber 115 by the perforated wall 116, is provided with a regulating valve 142, the valve 143 of which is subjected to the action of a calibrated spring 144.

La goulotte ce déchargement 126 qui communique avec la fente 125 du chemisage 105 comporte, à sa partie inférieure, deux trémies 145 munies, à leur base, de boîtes collectrice 146 et rac cordées à des tubulures de vidange obturables 147 prévues pour être reliées à des moyens d aspiration du mateïa-a connus (non représen- tés). Pour faciliter l'écoulement du matériau dans les tubulures 147, ces dernières sont munies d'un orifice d'entrée d'air 148 relié à un conduit 149 débouchant dans l'atmosphère et muni à son extrémité d'un bouchon 149a. The discharge chute 126 which communicates with the slot 125 of the liner 105 comprises, at its lower part, two hoppers 145 provided, at their base, with manifolds 146 and rac ropes connected with closable drain pipes 147 intended to be connected to known mateïa-a suction means (not shown). To facilitate the flow of material in the tubes 147, the latter are provided with an air inlet orifice 148 connected to a conduit 149 opening into the atmosphere and provided at its end with a plug 149a.

Les trémies 345 ont la forme d'un entonnoir de pente suffisante pour permettre une evacuation du matériau par simple gravité, sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à une vibration. The hoppers 345 have the shape of a funnel of sufficient slope to allow evacuation of the material by simple gravity, without the need for vibration.

Pour le chargement, le raccord 112 est relié au dispositif aspirateur de poussière et le matériau propre est projeté par la buse d'injection 141. En raison de la forme aplatie de l'extrémité de cette buse et de la pression d'injection, le matériau atteint l'extrémité de la chambre 115 qui est à l'opposé de celle où se trouve la buse 141 et tombe dans l'espace le plus à droite (en regardant la figure 2) entre deux éléments creux 102 et remplit cet espace de façon à créer le premier lit filtrant. Ce premier lit îoe étant formé, il se crée, dans la chambre 115, au fond de cette der nière, un talus de matériau contre lequel vient buter le jet projeté par la buse d'injection 141.Ce matériau De dans le second espace entre les deux éléments creux 102 suivants, de sorte que le remplissage de l'unité de filtration se fait ainsi de proche en proche, de droite à gauche. On peut proeéder à un tassement après remplissage par mise en marche d'un vibreur 150 monté sur le fond 131 du caisson 100. I1 convient de remarquer que les vibrations mécaniques engendrées par le vibreur 150 n'ont aucun eEfet néfaste sur l'insta' lation du fait du remplissage de l'unité de filtration. For loading, the connector 112 is connected to the dust suction device and the clean material is projected by the injection nozzle 141. Due to the flattened shape of the end of this nozzle and the injection pressure, the material reaches the end of the chamber 115 which is opposite to that where the nozzle 141 is located and falls into the rightmost space (looking at FIG. 2) between two hollow elements 102 and fills this space with so as to create the first filter bed. This first bed is formed, it creates in the chamber 115, at the bottom of the latter, a slope of material against which abuts the jet projected by the injection nozzle 141. This material De in the second space between the two following hollow elements 102, so that the filling of the filtration unit is done step by step, from right to left. We can proceed to a compaction after filling by switching on a vibrator 150 mounted on the bottom 131 of the box 100. It should be noted that the mechanical vibrations generated by the vibrator 150 have no harmful effect on the insta ' due to the filling of the filtration unit.

La disposition des éléments 102 entrains, dans la sortie de la fente 109 située entre deux éléments 102 une vitesse ascension- nelle élevée de l'mir de dépoussiérage agissant à contre-courant de la chute des grains de matériau, de sorte qu'on obtient un dépoussié- rage efficace avec un débit d'air réduit. The arrangement of the elements 102 leads, in the outlet of the slot 109 located between two elements 102, a high upward speed of the dust removal mirror acting against the flow of the falling grains of material, so that one obtains efficient dust removal with reduced air flow.

I1 convient de remarquer que la soupape 142 permet le main- tien d'une dépression constante dans la chambre de dépoussiérage 114. It should be noted that the valve 142 makes it possible to maintain a constant vacuum in the dedusting chamber 114.

Cette régulation a pour but d'éviter une augmentation de la vitesse ascensionnelle du dépoussiérage dans les derniers dits 108 restant à remplir, augmentation qui va rait plaquer les grains d'absorbant sur la paroi 116 et perturber le remplissage des dernier lits.The purpose of this regulation is to avoid an increase in the rate of rise in dusting in the last so-called 108 remaining to be filled, an increase which will cause the grains of absorbent to settle against the wall 116 and disturb the filling of the last beds.

Le déchargement de l'installation s'effectue trémie par trémie. On relie pour cela chaque tubulure de vidange 147 aux moyens d'aspiration et on met le conduit 149 à l'air en enlevant le bouchon 149a. The installation is unloaded hopper by hopper. For this, each drainage pipe 147 is connected to the suction means and the duct 149 is put into the air by removing the plug 149a.

La figure 4 représente une installation selon l'addition intégrée à un train filtrant dans lequel le flux de fluide se déplace horizontalement selon les flèches F. FIG. 4 represents an installation according to the addition integrated into a filter train in which the fluid flow moves horizontally according to the arrows F.

L 'unité de filtration 101, insérée entre deux organes de filtration, l'un amont 161 l'autre aval 162, est fermée aux deux extrémités du chemisage 105, donc perpendiculairement au sens d'écoulanent F du fluide, par des opercules 163. L'organe de filtration 161 comporte des filtres absolus 164 accessibles par des portes 166 et qui ont pour fonction de retenir les polluants se présentant sous forme d'aérosols, tandis que l'organe 162 comporte des filtres 165 accessibles par une porte 167 et qui ont pour fonction de retenir les éventuelles poussières d'absorbant en aval de l'unité 101. The filtration unit 101, inserted between two filtration members, one upstream 161 the other downstream 162, is closed at the two ends of the liner 105, therefore perpendicular to the direction of flow F of the fluid, by lids 163. The filtering member 161 comprises absolute filters 164 accessible by doors 166 and which have the function of retaining pollutants in the form of aerosols, while the member 162 comprises filters 165 accessible by a door 167 and which have the function of retaining any absorbent dust downstream of the unit 101.

L'unité 101 est logée dans un caisson Parallélépipédique 160 formé de deux canpartiments 160a et 160b conuniquant respectivement avec les organes 161 et 162.The unit 101 is housed in a Parallelepipedic box 160 formed of two compartments 160a and 160b communicating respectively with the members 161 and 162.

La figure 5 représente une installation de filtration de type individuel dans lequel le caisson 168, de forme Parallèlépipé- dique, comporte deux collecteurs 168a et 168b munis de brides 169a et 169b. Une telle installaticn peut être utilisée lorsqu'une filtration absolue n'est pas requise et qu'il n' est pas nécessaire de travailler sous des pressions ou des dépressions élevées. FIG. 5 represents an individual type filtration installation in which the box 168, of parallelepiped shape, comprises two manifolds 168a and 168b provided with flanges 169a and 169b. Such an installation can be used when absolute filtration is not required and it is not necessary to work under high pressures or depressions.

De rireuses modifications pourraient être apportées aux modes de réalisation décrits et représentés sans pour autant sortir du cadre de l'addition. C'est ainsi par exemple que la goulotte de déchargement pourrait être munie d'un naire de trémies supérieur à deux.  Laughing modifications could be made to the embodiments described and shown without departing from the scope of the addition. Thus, for example, the unloading chute could be provided with a hopper nary greater than two.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. - Installation de filtration d'un fluide contaminé utilisant un matériau granulé capable d'adsorber et/ou d'absorber des contaminants, comportant un caisson 100 muni intérioerement d'une unité de filtration 101 formée d'un ensemble disjoint d'éléments creux 102 en forme de losange ayant l'une (D) de leur diagonale horizontale et d'un chemisage parallélépipédique 105 enve lofant ledit ensoeible, une goulotte de chargement 110 et une goulotte de déchargement 126 communiquant respectivement avec une fente d'alimentation 109 et une fente de vidange 125 dudit chanisage canne décrit dans le brevet principal, caractérisée en ce que les éléments creux 102 de l'unité de filtration précitée 101 ont leur autre diagonale (D') disposée vertical-t.  1. - Installation for filtration of a contaminated fluid using a granulated material capable of adsorbing and / or absorbing contaminants, comprising a box 100 internally provided with a filtration unit 101 formed from a disjoint set of elements hollow 102 in the form of a diamond having one (D) of their horizontal diagonal and a parallelepipedic jacket 105 enveloping said absorbent, a loading chute 110 and an unloading chute 126 communicating respectively with a feed slot 109 and a drain slot 125 of said cane channeling described in the main patent, characterized in that the hollow elements 102 of the aforementioned filtration unit 101 have their other diagonal (D ') arranged vertically-t. 2. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en en ce que la goulotte de chargement 110 comporte, à sa partie supérieure, une chambre de depoussiérage 114 et, à sa partie inférieure, une chambre de distribution 115 conmiooant avec la fente 109 et recevant le matériau par l'intermédiaire d'au moins une buse 141 d'injection pneanatique dont l'axe (YY') est disposé parallellement à ladite fente 109. 2. - Installation according to claim 1, characterized in that the loading chute 110 comprises, at its upper part, a dusting chamber 114 and, at its lower part, a distribution chamber 115 conmiooant with the slot 109 and receiving the material by means of at least one nozzle 141 of pneumatic injection, the axis (YY ') of which is arranged parallel to said slot 109. 3. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité 141a de la buse d'injection 141 présente une section aplatie. 3. - Installation according to claim 1, characterized in that the end 141a of the injection nozzle 141 has a flattened section. 4. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de dépoussiérage 114 est munie d'une soupape régulatrice 142. 4. - Installation according to claim 1, characterized in that the dust removal chamber 114 is provided with a regulating valve 142. 5. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la goulotte de déchargement 126 conique, à sa partie inférieure, avec au moins une trémie 145, en forme d'entonnoir, reliée à une tubulure de vidange pneanatique 147. 5. - Installation according to claim 1, characterized in that the discharge spout 126 conical, at its lower part, with at least one hopper 145, funnel-shaped, connected to a pneumatic drain pipe 147. 6. - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la trémie 145 précitée est munie, à sa partie inférieure, d'une boîte collectrice 146 dans laquelle débouche la tubulure de vidange 147. 6. - Installation according to claim 4, characterized in that the above-mentioned hopper 145 is provided, at its lower part, with a manifold 146 into which the drain pipe 147 opens. 7. - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la tubulure de vidange 147 est reliée à un conduit obturable 149 d'admission d'air.  7. - Installation according to claim 5, characterized in that the drain pipe 147 is connected to a closable duct 149 for air intake.
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