FR2630022A1 - Process and device for continuous filtration of laden liquids with improved throughput - Google Patents
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Abstract
Description
Le procede et le dispositif correspondant de la présente
Invention constituent un perfectionnement aux épaississeurs-décanteurs S traitement en continu connus dans l'art antérieur. Ceux-cl sont utilisés par exemple pour extraire l'huile ou le jus de fruits et de légumes préalablement écrasés, pour récupérer des fibres polymères à partir du bain d'origine, pour épurer des eaux sales, des huiles minérales brutes ou raffinées... Ces appareils filtrants n'assurent pas une séparation parfaite des phases liquides et des particules solides contenues en suspension dans le liquide chargé initial.Ils effectuent plutôt un prétraitement qu'il importe donc de réaliser rapidement. En pratique, les épaississeurs-décanteurs traditionnels mettent plusieurs heures pour traiter quelques dizaines de mètres-cube. La présente invention permet d'accélérer notablement ce #rétraitement (seulement quelques dizaines de minutes) grace au maintien de débits plus élevés.The method and the corresponding device of the present
Invention constitutes an improvement to the continuous treatment thickeners / settlers known in the prior art. These are used for example to extract oil or juice from previously crushed fruits and vegetables, to recover polymer fibers from the original bath, to purify dirty water, crude or refined mineral oils. These filtering devices do not ensure perfect separation of the liquid phases and the solid particles contained in suspension in the initial charged liquid; rather, they perform a pretreatment which is therefore important to carry out quickly. In practice, traditional thickeners-settlers take several hours to process a few tens of cubic meters. The present invention makes it possible to significantly speed up this # reprocessing (only a few tens of minutes) thanks to the maintenance of higher flow rates.
Déjà en 1951, Louis Ternynck déposait un brevet divulguant un épaississeur-décanteur du type de ceux auxquels le perfectionnement de la présente invention s'applique (brevet FR 1 033 621). La figure 1 des dessins cl-joints de lâ présente demande en montre une coupe verticale très schématique. Il est constitué par une enceinte cyltndrique 101 dont le diamètre est de l'ordre de quelques dizaines de centimètres. A l'intérieur de l'enceinte est disposé un filtre 102, également cylindrique et de diamètre peu différent. Celui-ci est maintenu à l'enceinte au moyen de joints étanches 103.Le long de l'axe du filtre se trouve un arbre de rotation 104 sur lequel sont fixées des lames hélicoïdales 105
Sur le bord extérieur de ces lames peuvent filtre adaptées des brosses ou des languettes relativement flexibles, Elles sont agencées de façon à venir racler la paroi interne du filtre dès.que l'arbre de rotation est mis en mouvement par un moteur électrique 106 situé à l'extérieur de l'enceinte.Already in 1951, Louis Ternynck filed a patent disclosing a thickener-settler of the type of those to which the improvement of the present invention applies (patent FR 1 033 621). Figure 1 of the attached drawings of the present application shows a very schematic vertical section. It is constituted by a cylindrical enclosure 101 whose diameter is of the order of a few tens of centimeters. Inside the enclosure is disposed a filter 102, also cylindrical and of little different diameter. The latter is held at the enclosure by means of tight seals 103. Along the axis of the filter is a rotation shaft 104 on which helical blades 105 are fixed.
On the outside edge of these blades can be adapted brushes or relatively flexible tongues, They are arranged so as to scrape the internal wall of the filter as soon as the rotation shaft is set in motion by an electric motor 106 located at outside the enclosure.
Le liquide chargé à traiter est amené à l'intérieur du filtre 102 grâce à un conduit d'alimentation 107 débouchant au-dessus de l'enceinte. La phase liquide s'écoule a travers le filtre 102. Elle est collectée dans l'espace annulaire 108 entre le filtre et l'encelnte, puis est évacuée par un conduit d'évacuation du filtrat 109 placé latéralement sur l'enceinte. En même temps, des particules solides s'accumulent le long de la paroi interne du filtre 102 selon un mécanisme décrit plus loin. Celles-ci sont périodiquement raclées par les lames 105 dont la forme d'hélice assure par ailleurs leur refoulement à la base de l'enceinte. Cette dernière est prolongée par un cône 110 jouant le rôle de collecteur.Une seconde hélice 111, cette fois conique, peut y être disposée (par exemple goupillée sur l'arbre de rotation) afin de pousser les particules solides recueillies dans le cône- collecteur vers un conduit d'évacuation des boues 112. Ce dernier conduit comporte une vanne qui est maintenue en position fermée Jusqu'à ce que la boue présente la consistance souhaitée. The charged liquid to be treated is brought into the interior of the filter 102 by means of a supply conduit 107 opening above the enclosure. The liquid phase flows through the filter 102. It is collected in the annular space 108 between the filter and the container, then is evacuated by a conduit for evacuating the filtrate 109 placed laterally on the enclosure. At the same time, solid particles accumulate along the internal wall of the filter 102 according to a mechanism described below. These are periodically scraped by the blades 105, the helix shape of which also ensures their discharge at the base of the enclosure. The latter is extended by a cone 110 acting as a collector. A second propeller 111, this time conical, can be arranged there (for example pinned on the rotation shaft) in order to push the solid particles collected in the cone-collector to a sludge discharge pipe 112. This latter pipe comprises a valve which is kept in the closed position until the sludge has the desired consistency.
En pratique, le fonctionnement de ces épaississeursdécanteurs n'est toutefois pas aussi idéal. Le liquide chargé pénètre en effet à l'intérieur du filtre avec un certain débit. Ses particules solides sont entraînées par la phase fluide qui s'écoule à travers le filtre. In practice, the operation of these settling thickeners is not, however, as ideal. The charged liquid indeed penetrates inside the filter with a certain flow. Its solid particles are entrained by the fluid phase which flows through the filter.
Suivant leurs tailles par rapport à celles des pores du filtre, les grains solides sont transportés par le filtrat ou bien ils sont arrêtés. Dans ce dernier cas, ils peuvent rester coincés dans les pores du filtre qui donc s'encrasse. Ils peuvent aussi s'accumuler sur sa paroi interne. Le dépôt de surface tend rapidement à s'épaissir et forme bientôt un "gateau".Depending on their size relative to that of the filter pores, the solid grains are transported by the filtrate or else they are stopped. In the latter case, they can become trapped in the pores of the filter which therefore clogs. They can also accumulate on its internal wall. The surface deposit tends to thicken quickly and soon forms a "cake".
Celui-ci colmate petit à petit les pores du filtre. Encrassement et colmatage contribuent certes à l'obtention d'un filtrat mieux épuré, mais en même temps ils entrainent une chute considérable de son. débit de sortie. Le débit d'alimentation en liquide chargé doit alors être réduit afin d'éviter une importante augmentation de la pression à l'intérieur du filtre.This gradually clogs the pores of the filter. Fouling and clogging certainly contribute to obtaining a better purified filtrate, but at the same time they cause a considerable drop in sound. output flow. The flow rate of supply of charged liquid must then be reduced in order to avoid a significant increase in the pressure inside the filter.
Pour maintenir des. débits d'alimentation et de sortie compatibles avec un fonctionnement économique satisfalsant, il convient donc de débarrasser le plus possible le filtre des particules solides qui l'encrassent comme de celles qul le colmatent. Pour ce qui est de ces dernières, c'est le rôle des racleurs hélicoïdaux. Toutefois, ceux-ci ont également pour fonction de participer à la récupération des solides. Par conséquent, leur vitesse de rotation ne peut être augmentée indéfiniment. Elle est plutôt choisie aux alentours de 15 tours par minute. S'ils tournaient trop vite, ils mettraient en effet les grains en suspension à l'intérieur du filtre. Ce dernier serait certes mieux libéré, mais la boue recueillie en sortie contiendrait davantage de liquide.Le décolmatage du filtre à l'aide des racleurs reste donc limité et d'autres méthodes doivent être imaginées en vue de maintenir des débits nominaux importants. To maintain. supply and output flows compatible with satisfactory economic operation, it is therefore advisable to rid the filter as much as possible of the solid particles which clog it as well as those which clog it. As for the latter, it is the role of the helical scrapers. However, these also have the function of participating in the recovery of solids. Therefore, their rotation speed cannot be increased indefinitely. It is rather chosen around 15 revolutions per minute. If they turned too fast, they would indeed put the grains in suspension inside the filter. The latter would certainly be better released, but the sludge collected at the outlet would contain more liquid.The unclogging of the filter using the scrapers therefore remains limited and other methods must be devised in order to maintain high nominal flow rates.
Parmi ces méthodes, le recours à des racleurs flexibles "flottants", c'est-à-dire non fixés à un arbre de rotation rigide, permet d'améliorer le décolmatage périodique du filtre. Il en est de même avec un autre type de dispositif qui comprend un arbre flottant équipé à la fois de brosses hélicoîdales souples en fils de matière plastique par exemple, et d'autres, dures, en fils d'acier inoxydable. En effet, dans ce type d'épaississeurs-décanteurs > les particules solides s'accumulent de préférence dans la partie inférieure du filtre. Et, dans cette zone, ce sont davantage des paquets qui apparaissent qu'un gâteau d'épaisseur uniforme. La flexibilité du système de raclage favorise le refoulement des paquets dans le cône-collecteur.A cette fin, la gravité a aussi été utilisée : les paquets ont moins tendance à se former si le conduit d'évacuation des boues est placé au-dessus des conduits d'alimentation et de sortie du filtrat. Among these methods, the use of flexible "floating" scrapers, that is to say not fixed to a rigid rotation shaft, makes it possible to improve the periodic cleaning of the filter. It is the same with another type of device which comprises a floating shaft fitted with both flexible helical brushes made of plastic wires for example, and others, hard, made of stainless steel wires. Indeed, in this type of thickener-settlers> solid particles preferably accumulate in the lower part of the filter. And, in this area, more packages appear than a cake of uniform thickness. The flexibility of the scraping system favors the discharge of the bundles in the cone-collector. For this purpose, gravity has also been used: the bundles are less likely to form if the sludge evacuation pipe is placed above the supply and outlet pipes for the filtrate.
La transmission de vibrations à l'ensemble du filtre monté sur amortisseurs peut également se révéler efficace vis-a-vis du décolmatage. Cela a en particulier été vérifié lors d'un essai ou des secousses ont été appliquées au filtre à raison d'environ 3 000 secousses par minute et pendant quelques secondes. L'expérience montre que ce procédé est intéressant pour des suspensions de grains fins ayant tendance à former des feuillets comme, par exemple, les fragments de mica contenus dans le kaolin. The transmission of vibrations to the entire filter mounted on shock absorbers can also be effective with regard to unclogging. This was in particular verified during a test or shakes were applied to the filter at the rate of approximately 3000 shakes per minute and for a few seconds. Experience shows that this process is advantageous for suspensions of fine grains which tend to form sheets, such as, for example, the fragments of mica contained in kaolin.
Toutefois, si ces méthodes améliorent quelque peu les débits moyens en retardant le colmatage des filtres, elles sont incapables d'éviter leur encrassement. Et le filtre ou au moins un de ses composants doivent être régulièrement remplacés. Cela implique non seulement une intervention manuelle pour démonter l'épaississeur-- décanteur, mais aussi un arrêt momentané de son fonctionnement toujours préjudiciable au rendement du traitement. La présente invention a pour but de permettre le maintien de débits importants, non seulement en réduisant le colmatage de la surface du filtre comme dans l'art antérieur, mais aussi en évitant le plus possible son encrassement par des particules venues se loger dans ses pores. However, if these methods somewhat improve the average flow rates by delaying the clogging of the filters, they are unable to avoid fouling them. And the filter or at least one of its components should be replaced regularly. This involves not only manual intervention to dismantle the thickener - decanter, but also a temporary halt in its operation, always detrimental to the performance of the treatment. The present invention aims to allow the maintenance of large flow rates, not only by reducing the clogging of the surface of the filter as in the prior art, but also by avoiding as much as possible its fouling by particles come to be housed in its pores. .
Elle consiste en un procédé de filtration continue d'un liquide chargé mettant en oeuvre un épaississeur-décanteur de type décrit cidessus, ledit épaississeur-décanteur comprenant entre autres un filtre rigide, percé de pores et placé dans une enceinte, caractérisé en ce que
a) les pores dudit filtre présentent chacun un conduit dont l'axe traverse de façon rectiligne la paroi du filtre,
b) la pression du liquide chargé régnant à l'intérieur dudit filtre est- périodiquement et automatiquement amenée à une valeur inférieure ou égale à la pression du filtrat collecté entre ledit filtre et ladite enceinte.It consists of a continuous filtration process of a charged liquid using a thickener-settler of the type described above, said thickener-settler comprising inter alia a rigid filter, pierced with pores and placed in an enclosure, characterized in that
a) the pores of said filter each have a duct whose axis passes straight through the wall of the filter,
b) the pressure of the charged liquid prevailing inside said filter is periodically and automatically brought to a value less than or equal to the pressure of the filtrate collected between said filter and said enclosure.
Pour appliquer ce procédé, 11 est avantageux de prévoir des pores dont le conduit admet une section longitudinale tronconique, le demi-angle au sommet o du cône correspondant étant compris entre le et 10', de préférence entre 2* et 5e et la plus grande section transversale du conduit étant sur la paroi dudit filtre face à ladite enceinte.La pression du liquide chargé régnant à l'intérieur dudit filtre est de préférence modifiée grâce a l'ouverture transitoire de la vanne d'ébouage 202. Celle-cl est avantageusement ouverte pendant une période, qui peut être de l'ordre d'une seconde selon les dimensions de l'enceinte, a chaque fois que la pression du liquide chargé à l'entrée de l'épaisslsseur-décanteur est supérieure a une valeur de consigne prédéterminée. To apply this method, it is advantageous to provide pores whose duct has a frustoconical longitudinal section, the half-angle at the apex o of the corresponding cone being between the and 10 ', preferably between 2 * and 5th and the largest cross section of the duct being on the wall of said filter facing said enclosure. The pressure of the charged liquid prevailing inside said filter is preferably modified by virtue of the transient opening of the scouring valve 202. This is advantageously open for a period, which may be of the order of one second depending on the dimensions of the enclosure, each time the pressure of the liquid loaded at the inlet of the thickener-settler is greater than a set value predetermined.
Le dispositif associé fait également partie de l'invention. Il comprend un épaississeur-décanteur de type Ternynck et est caractérisé en ce que
a) les pores dudit filtre présentent chacun un conduit dont l'axe traverse de façon rectiligne la paroi du filtre,
b) un manostat est placé sur ledit conduit d'alimentation,
c) un système d'asservissement est agencé pour provoquer l'ouverture transitoire de ladite vanne d'ébouage lorsque la pression mesurée par ledit manostat est supérieure à une valeur de consigne prédéterminée.The associated device is also part of the invention. It includes a Ternynck thickener-settler and is characterized in that
a) the pores of said filter each have a duct whose axis passes straight through the wall of the filter,
b) a pressure switch is placed on said supply duct,
c) a servo system is arranged to cause the transient opening of said scouring valve when the pressure measured by said pressure switch is greater than a predetermined set value.
Le filtre est alors de préférence une tôle en métal inoxydable, perforée de pores dont la section longitudinale est tronconique, les cônes correspondants ayant un demi-angle au sommet O compris entre le et I OD, de préférence entre 2e et 5 et leur plus grande section transversale étant placée sur la paroi dudit filtre face à ladite enceinte. The filter is then preferably a sheet of stainless metal, perforated with pores whose longitudinal section is frustoconical, the corresponding cones having a half-angle at the apex O between the and I OD, preferably between 2e and 5 and their largest cross section being placed on the wall of said filter facing said enclosure.
Le système d'asservissement est avantageusement électriquepneumatique tandis qu'il maintient la vanne d'ébouage ouverte pendant une durée plutôt proche dune seconde. Il est, d'une manière générale, intéressant de maintenir une contre-pression au niveau de l'évacuation du filtrat. La valeur de consigne doit alors être choisie supérieure à cette contre-pression. The servo-control system is advantageously electric-pneumatic while it keeps the scouring valve open for a period rather close to one second. It is generally advantageous to maintain a back pressure at the level of the filtrate discharge. The setpoint must then be chosen higher than this back pressure.
L'emploi d'un tel dispositif s'est révélé particuliérement efficace pour la séparation de fibres polymères. Pour traiter 25 rn3 de bain, un épaississeur-décanteur de type cl-dessus comportant des filtres à poche a mis 4 h. Le dispositif de l'invention, où la valeur de consigne avait été fixée à 4 bars (0,4 MPa), a pour sa part, effectué une filtration équivalente en 45 mn. The use of such a device has proved particularly effective for the separation of polymer fibers. To treat 25 rn3 of bath, a thickener-settler of type cl above with pocket filters took 4 h. The device of the invention, where the set value had been set at 4 bars (0.4 MPa), for its part, carried out equivalent filtration in 45 min.
Les paragraphes suivants précisent les caractéristiques de la présente invention grâce à la description d'un de ses modes de réalisation. Celui-ci est donne à titre d'exemple et ne saurait limiter le choix des moyens d'asservissement ni celui des matériaux ou des formes des pièces du dispositif de filtration à ceux évoqués cl-dessous. Les équivalents techniques susceptibles de remplir les mêmes fonctions entrent également dans le cadre de l'invention comme les revendications cl-dessous le laissent entendre.On comprendra toutefols mieux sa substance à l'aide des dessins suivants:
- la figure 1 montre une coupe verticale schématique d'un épaississeur-décanteur de l'art antérieur auquel s'applique le présent perfectionnement,
- les figures 2 Illustrent, grâce à une vue grossie de la coupe de la paroi des filtres selon l'inventlon, comment ce dernier peut être encrassé par les particules solides du liquide à traiter selon la taille relative des particules et des pores,
- la figure 3 présente schématiquement l'épalssisseur- décanteur avec ses circuits hydrauliques et électriques conformément à la présente invention. The following paragraphs specify the characteristics of the present invention through the description of one of its embodiments. This is given by way of example and cannot limit the choice of control means or that of the materials or shapes of the parts of the filtration device to those mentioned below. Technical equivalents capable of fulfilling the same functions also come within the scope of the invention as the claims below make it clear. We will however understand its substance better with the aid of the following drawings:
FIG. 1 shows a schematic vertical section of a thickener-settler of the prior art to which the present improvement applies,
FIGS. 2 illustrate, thanks to an enlarged view of the section of the wall of the filters according to the inventlon, how the latter can be fouled by the solid particles of the liquid to be treated according to the relative size of the particles and of the pores,
- Figure 3 shows schematically the epalssisseur-decanter with its hydraulic and electrical circuits according to the present invention.
Lorsque la phase liquide traverse le filtre 102, elle a tendance à entraîner les particules solides. Sur les figures 2, une flèche indique le sens de cet entraînement. Lorsqu'll s'agit de particules 4 dont le plus petit diamètre est supérieur à la plus grande dimension des pores du filtre, elles restent sur sa paroi interne 102a comme 11 est montré sur la figure 2a. Les particules déposées participent donc au colmatage du filtre et ne l'encrassent pas. En revanche les particules plus petites peuvent être transportées hydrauliquement dans le conduit même 1 02c des pores. Les plus petites d'entre elles passent ainsi au travers du filtre et sont évacuées avec le filtrat.D'autres, dont la taille est suffisamment proche de celle des pores, s'agencent au contraire a l'intérieur du conduit 102c de telle sorte qu'elles y restent coincées. Il en est ainsi lorsque deux ou plusieurs grains solides 4 s'arc-boutent contre les parois du conduit pour former une sorte d'arche capable de résister à l'entraînement de la phase liquide. Cette configuration typique qu'illustrent les figures 2b et 2c, est très fréquente. Avec l'utilisation intensive du filtre, des suspensions a granulométrie étendue parviennent même toujours à créer des arches à un endroit ou à un autre du conduit des pores filtrants
Il est Intéressant toutefois de limiter l'extension des zones ou les arches peuvent se former.Des pores tronconiques sont de ce point de vue particulièrement efficaces sous réserve, bien sûr, de disposer la plus petite dimension du cône du côté 102a de l'entrée du liquide transporteur (c'est-à-dire vers l'intérieur du filtre) et sa plus grande dimension du côté 102b de sa sortie (c'est-à-dire vers l'annulairecollecteur de filtrat). Comme l'indique la figure 2d, les arches se forment dès lors plutôt à l'entrée du conduit l02c. En effet, les particules qui parviennent à y pénétrer sont dans des conditions de plus en plus favorables à leur expulsion définitive au fur et à mesure de leur progression dans le pore. Des essais expérimentaux ont montré que le demi-angle au sommet O des pores tronconiques était avantageusement compris entre 2 et 5 En raison des pressions mises en jeu, le filtre est de préférence constitué par une tôle métallique. L'utilisation du filtre en milieu aqueux nécessite par ailleurs des métaux inoxydables tels que l'acier inoxydable ou des métaux contenant, par exemple, 98% de nickel.When the liquid phase passes through the filter 102, it tends to entrain solid particles. In Figures 2, an arrow indicates the direction of this drive. When it comes to particles 4 whose smallest diameter is greater than the largest dimension of the pores of the filter, they remain on its internal wall 102a as 11 is shown in FIG. 2a. The deposited particles therefore participate in the clogging of the filter and do not clog it. On the other hand, the smaller particles can be transported hydraulically in the same duct 1022c of the pores. The smallest of them thus pass through the filter and are evacuated with the filtrate; others, the size of which is sufficiently close to that of the pores, on the contrary are arranged inside the conduit 102c so that that they get stuck there. This is so when two or more solid grains 4 are braced against the walls of the conduit to form a sort of arch capable of withstanding the entrainment of the liquid phase. This typical configuration, illustrated in Figures 2b and 2c, is very common. With the intensive use of the filter, suspensions with a large particle size even manage to create arches at one place or another in the duct of the filtering pores
It is interesting, however, to limit the extension of the areas where the arches can form. Tapered pores are from this point of view particularly effective provided, of course, that the smallest dimension of the cone is available on the 102a side of the entrance. of the transporting liquid (that is to say towards the inside of the filter) and its largest dimension on the side 102b of its outlet (that is to say towards the annular filtrate collector). As shown in Figure 2d, the arches are therefore formed rather at the entrance to the duct l02c. Indeed, the particles which manage to penetrate there are in conditions more and more favorable to their final expulsion as and when they progress in the pore. Experimental tests have shown that the half-angle at the apex O of the frustoconical pores was advantageously between 2 and 5. Due to the pressures involved, the filter is preferably made of a metal sheet. The use of the filter in an aqueous medium also requires stainless metals such as stainless steel or metals containing, for example, 98% nickel.
Les moyens de perforation de ces tôles existant aujourd'hui permettent de réaliser des pores tronconiques dont le diamètre moyen est aussi faible que 20 #. L'épaisseur des tôles est alors de l'ordre du diziéme de millimètre.The means of perforating these sheets existing today make it possible to produce frustoconical pores whose mean diameter is as small as 20 #. The thickness of the sheets is then of the order of a tenth of a millimeter.
Même dans le cas où les pores sont tronconiques, le filtre n'est pas à l'abri d'un encrassement par des particules. Surtout s'il est fin, les grains solides parviennent à la longue à se coincer dans les conduits profitant de la moindre aspérité préexistante ou créée pendant la filtration elle-même (par réaction chimique par exemple). Toutefois cela n'est pas irréversible. En effet les arches à l'origine de l'encrassement subsistent grâce au flux de la phase liquide qui revient à l'application d'une pression différentielle aP sur le sommet de leur voûte. Dès lors que cette pression différentielle aP est annulée, voire renversée (tP s 0), l'architecture de l'arche ne tient plus.Les particules ne se bloquent alors plus les unes contre les autres et peuvent à nouveau circuler librement dans le conduit. Elles sortent du pore pourvu que son conduit ne soit pas trop tortueux. Even if the pores are frustoconical, the filter is not immune to contamination by particles. Especially if it is fine, the solid grains eventually get stuck in the conduits taking advantage of the slightest pre-existing roughness or created during filtration itself (by chemical reaction for example). However, this is not irreversible. Indeed the arches causing fouling remain thanks to the flow of the liquid phase which comes back to the application of a differential pressure aP on the top of their vault. As soon as this differential pressure aP is canceled, or even reversed (tP s 0), the architecture of the arch no longer holds, the particles then no longer block one against the other and can once again circulate freely in the duct . They come out of the pore provided that its duct is not too tortuous.
La figure 3 montre comment il est possible de modifier dans ce sens la pression différentielle aP subie par les arches. Cette pression revient en effet grosso modo à la différence entre la pression
P2 régnant dans le filtre 102 et la pression Pi établie dans l'annulairecollecteur 108 de filtrat. #P est encore, à des pertes de charge près de l'ordre de quelques bars, la différence entre la pression P'2 au niveau de l'alimentation 107 du filtre 102 et la pression P'l au niveau de l'évacuation 109 du filtrat. La pression P'l est maintenue constante à l'aide d'une vanne non représentée sur la figure 3. Celle-ci peut être simplement manuelle. Ouverte, elle assure que P'l est égale à la pression atmosphérique.Une valeur un peu supérieure est toutefois préférée afin de créer une contre-pression et éviter les coups de bélier.Figure 3 shows how it is possible to modify in this direction the differential pressure aP undergone by the arches. This pressure comes back roughly to the difference between the pressure
P2 prevailing in the filter 102 and the pressure Pi established in the annular collector 108 of the filtrate. #P is still, at pressure drops close to the order of a few bars, the difference between the pressure P'2 at the level of the supply 107 of the filter 102 and the pressure P'l at the level of the discharge 109 of the filtrate. The pressure P'l is kept constant by means of a valve not shown in FIG. 3. This can be simply manual. Open, it ensures that P'l is equal to atmospheric pressure. A slightly higher value is however preferred in order to create a back pressure and avoid water hammer.
La pression P'2, quant à elle, est conditionnée en partie par les performances de la pompe 302 qui alimente le filtre en liquide chargé 301. Un liquide de rinçage 304 sous pression peut éventuellement lui être mélangé avant l'entrée de l'épaississeur-décanteur. Son dosage s'effectue alors par exemple grâce a la vanne manuelle 303. 40% de matières sèches est une valeur souvent recherchée pour des débits de l'ordre de 40 m3/h.The pressure P'2, for its part, is conditioned in part by the performance of the pump 302 which supplies the filter with charged liquid 301. A rinsing liquid 304 under pressure can optionally be mixed before the entry of the thickener - settling tank. Its metering is then carried out for example using the manual valve 303. 40% of dry matter is a value often sought for flow rates of the order of 40 m3 / h.
Une méthode proposée pour que aP devienne négative ou nulle, consiste d'une part à mesurer la pression P'2 au moyen; par exemple, d'un manostat 201. Un système d'asservissement électrique-pneumatique 2 compare cette mesure de P'2 à une pression de consigne. Celle-ci peut correspondre à la valeur de P' 1 qui est maintenue par ailleurs, augmentée des pertes de charge dans les conduits et au travers du filtre. One method proposed for aP to become negative or zero, consists on the one hand of measuring the pressure P'2 by means; for example, a pressure switch 201. An electrical-pneumatic servo system 2 compares this measurement of P'2 with a set pressure. This can correspond to the value of P '1 which is maintained moreover, increased by pressure losses in the conduits and through the filter.
Ces dernières sont de l'ordre de 4 à 5 bars Si la mesure dépasse la consigne, signe que le filtre est encrassé, le système d'asservissement déclenche l'ouverture de la vanne d'ébouage 202 placée dans le conduit
112 d'évacuation des boues en aval du cône-collecteur 110. Cela a pour effet de faire rapidement chuter la pression P2 dans le filtre à une valeur proche de la pression atmosphérique, Il en résulte la destruction des arches et le désencrassement souhaité. La vanne 202 doit toutefois être rapidement refermée sous peine de récupérer une boue trop riche en phase liquide. En pratique, son ouverture dure de préférence une seconde.The latter are of the order of 4 to 5 bars. If the measurement exceeds the setpoint, a sign that the filter is dirty, the control system triggers the opening of the scouring valve 202 placed in the conduit.
112 for discharging the sludge downstream of the cone-collector 110. This has the effect of rapidly causing the pressure P2 in the filter to drop to a value close to atmospheric pressure. This results in the destruction of the arches and the desired fouling. The valve 202 must however be quickly closed again, otherwise it will recover a sludge too rich in the liquid phase. In practice, its opening preferably lasts one second.
Puis la pression P2 dans le filtre monte à nouveau au fur et à mesure que les particules recommencent à se coincer dans les pores du filtre. Le processus de désencrassement doit être réitéré...Then the pressure P2 in the filter rises again as the particles start to get stuck in the pores of the filter. The soiling process must be repeated ...
Cette méthode revient à une régulation de la pression P'2 d'alimentation du filtre ou encore du débit correspondant. Il a été observé que ce dernier reste pour ainsi dire constant tout au long du traitement du liquide chargé. Autrement dit les pores du filtre sont pratiquement débarrassés de la totalité des particules à chaque ouverture de la vanne d'ébouage. Il convient de remarquer que cela serait impossible si le filtre avait la texture d'une toile tissée ou non, ou encore s'il comportait plusieurs tamis superposés. Le renversement de la pression différentielle tP ne serait alors pas suffisant pour dégager les particules piégées dans les mailles de la tolle, ses fibres ou entre les tamis, Le succès de la chute périodique de la pression P2 dans le filtre est donc conditionné par des pores filtrants dont le conduit est de forme simple : cylindrique ou mieux encore tronconique. La faible épaisseur de la tôle filtrante qui se trouve être en pratique proportionnée au diamètre des pores tronconiques accroit encore ce mécanisme de désencrassement automatique. This method amounts to regulating the pressure P'2 supplying the filter or the corresponding flow rate. It has been observed that the latter remains virtually constant throughout the treatment of the charged liquid. In other words, the pores of the filter are practically free of all of the particles each time the scouring valve is opened. It should be noted that this would be impossible if the filter had the texture of a woven or non-woven fabric, or if it had several superimposed screens. The reversal of the differential pressure tP would then not be sufficient to release the particles trapped in the meshes of the tolle, its fibers or between the screens. The success of the periodic drop in pressure P2 in the filter is therefore conditioned by pores filters whose duct is simple: cylindrical or better still frustoconical. The small thickness of the filter sheet which is in practice proportional to the diameter of the frustoconical pores further increases this automatic fouling mechanism.
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1988
- 1988-04-19 FR FR8805133A patent/FR2630022B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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