FR2653353A1 - Method and installation for purifying air - Google Patents

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Abstract

Purification of air in the premises of workshops for working metals, especially for machining/lathing, producing sprays of oil, characterised in that the said purification incorporates the following successive operations: a) pressure reduction and an abrupt change in direction (42) of the flow of air to be filtered is caused in a confined space (11) whose flow cross section is increased with respect to the inlet pipe (12); b) the expanded air flow is made to pass through a chicane (baffle) using at least the shock filters (14)(15); c) the flow of air is then made to pass through a mist trap filter (18) with a highly compacted filtering layer having a thickness of the order of 10 to 30 mm, preferably of the order of 20 mm, the said layer being folded accordion fashion, the speed of passage lying between 80 cm/s and 120 cm/s; d) the flow of air is then made to pass through glass fibre filter paper (20) having an efficiency of at least 90 % with respect to an aerosol of 0.3 microns; e) the treated flow of air is subjected to a suction ventilation effect (24) with adjustable delivery (25-31) of purified air.

Description

La présente invention concerne un procédé et une installation d'épuration d'air dans des locaux d'ateliers de travail de métaux, notamment d'usinage-décolletage, produisant des brouillards d'huile.  The present invention relates to a method and an installation for purifying air in the premises of metalworking workshops, in particular of machining-turning, producing oil mists.

On a déjà proposé de prélever un courant d'air pollué au niveau d'un poste de travail générateurs de tels brouillards d'huile, que l'on soumet à une filtration par voie mécanique. Les réalisations qui ont été faites sont loin de donner satisfaction, car elles libèrent encore des taux de poussières et d'aérosol en quantités inadmissibles.  It has already been proposed to take a polluted air stream at a work station generating such oil mists, which is subjected to filtration by mechanical means. The achievements that have been made are far from satisfactory, because they still release unacceptable amounts of dust and aerosol.

La présente invention a pour objet de réaliser une épuration par filtration mécanique présentant une efficacité supérieure à 99,5 % pour un aérosol de brouillard d'huile dlun diamètre médian massique de 1,8 micron. The object of the present invention is to carry out a purification by mechanical filtration having an efficiency greater than 99.5% for an aerosol of oil mist with a mass median diameter of 1.8 microns.

Cet objectif est atteint, selon le procédé de l'invention, en ce que la filtration incorpore la combinaison des opérations successives suivantes a) on admet l'air à épurer dans un espace confiné de volume accru par rapport à la conduite d'admission provoquant une détente de cet air b) on fait subir au courant d'air détendu un passage en chicane au travers d'un filtre à choc c) on fait passer ensuite le courant d'air dans un filtre dévésiculeur à couche filtrante très densifiée d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 30 mn, et de préférence de l'ordre de 20 mn, ladite couche étant plissée en accordéon, la vitesse de passage de l'air étant avantageusement comprise entre 80 cm/s et 120 cm/s. This objective is achieved, according to the method of the invention, in that the filtration incorporates the combination of the following successive operations a) the air to be purified is admitted into a confined space of increased volume compared to the intake pipe causing an expansion of this air b) the relaxed air stream is subjected to a baffle passage through an impact filter c) the air stream is then passed through a demister filter with a highly densified filter layer of a thickness of the order of 10 to 30 minutes, and preferably of the order of 20 minutes, said layer being pleated in an accordion, the speed of passage of the air advantageously being between 80 cm / s and 120 cm / s.

d) on fait passer ensuite le courant d'air dans un filtre en papier de fibres de verre ayant une efficacité d'au moins 90 % vis-à-vis d'un aérosol de 0,3 micron e) on soumet le courant d'air traité à un effet de ventilation d'aspiration et refoulement réglable de l'air épuré
C'est grâce à la combinaison de l'ensoeble de ces mesures que l'on obtient l'efficacité requise. La détente favorise l'arrêt des grosses gouttes par chute sur le fond du caisson. Le filtre suivant, du type à choc, arrête les gouttelettes d'huile et les copeaux de métal, et ces particules ainsi arrêtées se rassemblent également en fond de caisson.d) the air stream is then passed through a glass fiber paper filter having an efficiency of at least 90% with respect to a 0.3 micron aerosol e) the stream d is subjected air treated with a suction ventilation effect and adjustable discharge of purified air
It is through the combination of all these measures that the required efficiency is obtained. The trigger favors the stopping of large drops by falling on the bottom of the box. The following filter, of the impact type, stops the oil droplets and the metal shavings, and these particles thus arrested also collect at the bottom of the box.

Selon une forme de réalisation, l'air admis dans l'espace confiné subit un changement brutal de direction assurant une meilleure décantation des particules. Le filtre à choc est avantageusement réalisé par deux tôles perforées à pourcentage de vide compris entre 20 % et 40 %. Le filtre dévésiculeur peut être réalisé à base de fibres de polyester. L'efficacité du filtre en papier de fibre de verre est de préférence de l'ordre de 95 % vis-à-vis d'un aérosol de 0,3 micron. According to one embodiment, the air admitted into the confined space undergoes a sudden change of direction ensuring better settling of the particles. The impact filter is advantageously produced by two perforated sheets with a percentage of vacuum between 20% and 40%. The demister filter can be made from polyester fibers. The efficiency of the glass fiber paper filter is preferably of the order of 95% vis-à-vis an aerosol of 0.3 microns.

Le second filtre du type à couche de fibres de polyester densifiée arrête les vésicules dont les dimensions sont supérieures à quelques microns, tandis que le filtre à haute efficacité en papier de fibre de verre piège 90 %, de préférence 95 %, d'un aérosol de 0,3 micron. The second filter of the densified polyester fiber layer type stops vesicles larger than a few microns, while the high-efficiency filter made of glass fiber paper traps 90%, preferably 95%, of an aerosol. 0.3 micron.

La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, qui est caractérisée par un caisson métallique à extension longitudinale comprenant successivement, selon l'axe longitudinal du caisson a) une chambre de détente raccordée par un passage transversal à la conduite d'amenée d'air à traiter et présentant un passage de sortie s'étendant sur toute une face transversale du caisson b) un filtre à chocs constitué de préférence d'au moins deux panneaux de tôle perforée s'étendant sur tout le passage de la chambre de détente, avantageusement un pourcentage de vide de 20 % à 40 %, lesdits panneaux étant disposés de façon que les perforations de l'un et l'autre panneaux soient disposées en chicane c) un filtre dévésiculeur à extension transversale totale dans ledit caisson, comportant une couche filtrante de préférence à base de fibres polyester très densifiée, de l'ordre de 10 à 30 mn d'épaisseur, de préférence de l'ordre de 20 mn d'épaisseur, plissée en accordéon d) un filtre en papier de fibres de verre, sur ladite extension transversale de caisson, présentant une efficacité d'au moins 90 %, avantageusement de l'ordre de 95 % pour un aérosol de 0,3 micron. The present invention also relates to an installation for the implementation of this method, which is characterized by a metal box with longitudinal extension successively comprising, along the longitudinal axis of the box a) an expansion chamber connected by a transverse passage to the air supply pipe to be treated and having an outlet passage extending over an entire transverse face of the box b) an impact filter preferably consisting of at least two perforated sheet panels extending over the entire passage of the expansion chamber, advantageously a percentage of vacuum of 20% to 40%, said panels being arranged so that the perforations of one and the other panels are arranged in baffle c) a demister filter with total transverse extension in said box, comprising a filtering layer preferably based on very densified polyester fibers, of the order of 10 to 30 minutes thick, preferably this of the order of 20 minutes in thickness, pleated in an accordion d) a glass fiber paper filter, on said transverse extension of the box, having an efficiency of at least 90%, advantageously of the order of 95 % for an aerosol of 0.3 micron.

e) un dispositif de purge en paroi basse de caisson d'évacuation en
continu de l'huile f) un dispositif de contrôle de la perte de charge et du débit d'air g) un ventilateur centrifuge h) un registre de refoulement de réglage du débit d'air.e) a device for purging the bottom wall of the evacuation box in
continuous oil flow f) a pressure drop and air flow control device g) a centrifugal fan h) an air flow adjustment damper.

De préférence, le registre de refoulement est du type circulaire pour raccordement d'une gaine d'évacuation hors de l'atelier ou du type à lamelles pour refoulement direct dans l'atelier. Preferably, the discharge register is of the circular type for connection of an evacuation sheath outside the workshop or of the lamella type for direct discharge into the workshop.

Selon une forme de réalisation avantageuse, les panneaux de tôle perforée formant le filtre à choc, ainsi que le filtre dévésiculeur, sont montés amovibles dans des glissières, alors que le filtre en papier de fibre de verre est de préférence monté en appui amovible étanche sur un plan de joint périphérique. De préférence, le ventilateur est du type centrifuge sans volute, ce qui réduit 1'encombrement. According to an advantageous embodiment, the perforated sheet panels forming the impact filter, as well as the demister filter, are removably mounted in slides, while the fiberglass paper filter is preferably mounted in a removable, watertight support on a peripheral joint plane. Preferably, the fan is of the centrifugal type without scroll, which reduces the bulk.

L'invention est maintenant décrite en référence au dessin annexé qui représente schématiquement la mise en oeuvre de l'installation de filtration, à savoir - la figure 1 est une vue en élévation avec arrachement d'une installa
tion selon l'invention - la figure 2 est une vue à échelle réduite en coupe verticale de cette
même installation - la figure 3 est une vue également à échelle réduite et en coupe
horizontale de cette installation
En se référant à la figure 1, cette installation comprend un large caisson 1 de forme parallèlépipédique rectangle, allongée selon l'axe Xxt entre une paroi de fond amont 2 et une paroi de fond aval 3, le caisson 1 étant supporté par des pieds 4. Du côté de la paroi de fond amont 2 est ménagée une chambre de détente et de sédimentation 11.The invention is now described with reference to the accompanying drawing which schematically represents the implementation of the filtration installation, namely - FIG. 1 is a view in elevation with cutaway of an installation.
tion according to the invention - Figure 2 is a reduced scale view in vertical section of this
same installation - Figure 3 is a view also on a reduced scale and in section
horizontal of this installation
Referring to Figure 1, this installation comprises a large box 1 of rectangular parallelepiped shape, elongated along the axis Xxt between an upstream bottom wall 2 and a downstream bottom wall 3, the box 1 being supported by feet 4 On the side of the upstream bottom wall 2 is provided a relaxation and sedimentation chamber 11.

Cette chambre 11 est alimentée en air vicié par une conduite 12 des grosses gouttes aboutissant perpendiculairement au fond 13 du caisson 1. Cette chambre 11 est caiplètement ouverte sur sa face transversale aval, en regard d'un prunier panneau de filtration 14 constitué de deux tôles perforées 15 et 16 montées à décalage de perforations dans des glissières 17 du caisson 1.This chamber 11 is supplied with stale air through a line 12 of large drops ending perpendicularly to the bottom 13 of the box 1. This chamber 11 is completely open on its downstream transverse face, opposite a plum tree filtration panel 14 consisting of two sheets perforated 15 and 16 mounted with offset perforation in slides 17 of box 1.

Un panneau 18 formant filtre dévésiculeur à couche plissée à fibres de polyesther densifiée fait suite : il est également monté dans des glissières 19. A panel 18 forming a demister filter with a pleated layer of densified polyester fibers follows: it is also mounted in slides 19.

L'étage de filtration très fin suivant en papier de verre 20 est formé de papier de fibres de verre offrant une très grande surface de filtration. Il se présente sous forme de panneaux de papier plissé montés de manière étanche dans un cadre 21 avec serrage et verrouillage manuel en 22, par exenple du type décrit dans le demande de brevet NO
E.N. 88.02.749 du 4 mars 1988 au nom de la Demanderesse.The next very fine filtration stage made of sandpaper 20 is formed of glass fiber paper offering a very large filtration surface. It is in the form of pleated paper panels mounted in a sealed manner in a frame 21 with manual tightening and locking at 22, for example of the type described in patent application NO
EN 88.02.749 of March 4, 1988 in the name of the Claimant.

A la suite du filtre 20 se présente une chambre 23 d'alimentation pour l'aspiration du ventilateur centrifugé 24, auquel fait suite un registre 25 placé dans un conduit de refoulement 26. Un purgeur 29 est prévu en fond 13 du caisson 1. Following the filter 20, there is a supply chamber 23 for the suction of the centrifugal fan 24, followed by a register 25 placed in a discharge duct 26. A trap 29 is provided at the bottom 13 of the box 1.

Dans la chambre d'aspiration 23 est ménagé divers instruments de mesure, notamment un dispositif de contrôle de la perte de charge des filtres et du débit 27 et 28, ce qui permettent de constater l'état d'encrassement des filtres et de régler par le registre 24 ou 25 le débit d'air. Various suction instruments are provided in the suction chamber 23, in particular a device for controlling the pressure drop of the filters and the flow rate 27 and 28, which make it possible to ascertain the state of fouling of the filters and to adjust by register 24 or 25 the air flow.

Ainsi qu'il a été rappelé plus haut, l'installation fonctionne en aspirant au travers de la paroi latérale, c'est-à-dire perpendiculairement à la circulation générale de l'air dans l'appareil, un courant d'air 41 qui se détend dans la chambre 11 et change d'orientation en 42, de façon à provoquer le dépôt des grosses particules sur le fond 43 de la chambre 11. Après quoi, l'air passe selon l'orientation de la flèche 42 dans les différents filtres (14-15) (18-21) avant d'être refoulé vers l'extérieur au travers d'un registre de réglage de débit du type à lamelles 31. Ainsi qu'il est représenté à la figure 1, l'air traité peut être recueilli par une conduite appropriée 26 à fins d'examen. A la figure 3, on voit que l'accès aux différents filtres est assuré par des portes latérales 32 et 33.  As mentioned above, the installation operates by sucking through the side wall, that is to say perpendicular to the general circulation of air in the apparatus, a stream of air 41 which relaxes in the chamber 11 and changes its orientation at 42, so as to cause the deposition of large particles on the bottom 43 of the chamber 11. After which, the air passes according to the orientation of the arrow 42 in the different filters (14-15) (18-21) before being discharged to the outside through a flow control register of the lamella type 31. As shown in FIG. 1, the treated air can be collected by an appropriate line 26 for examination. In FIG. 3, it can be seen that access to the various filters is provided by side doors 32 and 33.

Claims (9)

RECVEDIC=I(NSRECVEDIC = I (NS 1. Procédé d'épuration de l'air dans des locaux d'ateliers de travail de métaux, notamnent d'usinage-décolletage, produisant des brouillards d'huile, du genre où l'on prélève un courant d'air pollué (41) au niveau d'un poste de travail générateur de tels brouillards d'huile, que l'on soumet à une filtration par voie mécanique, caractérisé en ce que ladite filtration incorpore les opérations successives suivantes a) on admet l'air à épurer dans un espace confiné (11) de section d'écoulement accrue par rapport à la conduite d'adnission (12), provoquant une détente de cet air b) on fait subir au courant d'air détendu un passage en chicane au travers d'un filtre à choc (14) (15) c) on fait passer ensuite le courant d'air dans un filtre dévésiculeur (18) à couche filtrante très densifiée d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 30 mn, de préférence de l'ordre de 20 mn, ladite couche étant plissée en accordéon, la vitesse de passage étant avantageusement comprise entre 80 cm/s et 120 cm/s. 1. A process for purifying air in the premises of metalworking workshops, in particular machining-turning, producing oil mists, of the type in which a stream of polluted air is taken (41 ) at a work station generating such oil mists, which is subjected to filtration by mechanical means, characterized in that said filtration incorporates the following successive operations a) the air to be purified is admitted into a confined space (11) of increased flow cross-section relative to the intake pipe (12), causing this air to relax b) the flow of relaxed air is made to pass through a baffle through a impact filter (14) (15) c) the air stream is then passed through a demister filter (18) with a very densified filter layer with a thickness of the order of 10 to 30 min, preferably 1 '' order of 20 min, said layer being pleated in an accordion, the speed of passage being advantageously included between 80 cm / s and 120 cm / s. d) on fait passer ensuite le courant d'air dans un filtre en papier de fibres de verre (20) ayant une efficacité d'au moins 90 % vis-à-vis d'un aérosol de 0,3 micron e) on soumet le courant d'air traité à un effet de ventilation (24) d'aspiration et refoulement réglable (25-31) de l'air épuréd) the air stream is then passed through a glass fiber paper filter (20) having an efficiency of at least 90% vis-à-vis a 0.3 micron aerosol e) subjected the air flow treated with a ventilation effect (24) of suction and adjustable discharge (25-31) of the purified air 2. Installation d'épuration de l'air de locaux d'ateliers de travail de métaux, notamment d'usinage-décolletage, produisant des brouillards d'huile, du genre comportant un moyen de prélèvement d'air au voisinage d'un poste de travail, une conduite d'amenée (12) à un dispositif de filtration à ventilateur (24), et un registre de refoulement (25-31), caractérisé en ce que le dispositif de filtration canporte un caisson métallique (1) à extension longitudinale (XX'), comprenant successivement, selon l'axe longitudinal du caisson a) une chantre de détente (11) raccordée par un passage transversal (27) à la conduite d'amenée d'air à traiter et présentant un passage de sortie (28) s'étendant sur toute une face transversale du caisson (1) b) un filtre à chocs s'étendant sur tout le passage de sortie (28) de la chambre de détente (11)  2. Installation for purifying the air of premises of metalworking workshops, in particular of machining and turning, producing oil mists, of the type comprising a means of extracting air in the vicinity of a station working, a supply line (12) to a fan filtration device (24), and a discharge register (25-31), characterized in that the filtration device carries a metal box (1) with extension longitudinal (XX '), successively comprising, along the longitudinal axis of the box a) a rebar (11) connected by a transverse passage (27) to the air supply pipe to be treated and having an outlet passage (28) extending over an entire transverse face of the box (1) b) an impact filter extending over the entire outlet passage (28) of the expansion chamber (11) c) un filtre dévésiculeur (18) à extension transversale totale dans c) a demister filter (18) with full transverse extension in ledit caisson (1), comportant une nappe filtrante très densifiée, de said box (1), comprising a very densified filtering sheet, of l'ordre de 10 à 30 mn d'épaisseur, de préférence de l'ordre de 20 mn around 10 to 30 minutes thick, preferably around 20 minutes d'épaisseur, plissée en accordéon thick, pleated in accordion d) un filtre en papier de fibres de verre (20), sur ladite extension d) a glass fiber paper filter (20), on said extension transversale de caisson, normalisé à efficacité d'au moins 90 % pour un cross-sectional, standardized at least 90% efficiency for a aérosol de 0,3 micron. 0.3 micron aerosol. h) un registre de refoulement (25-31). h) a discharge register (25-31). g) un ventilateur centrifuge (24) g) a centrifugal fan (24) d'air (28) air (28) f) un dispositif de contrôle de perte de charge et de mesure du débit f) a pressure drop control and flow measurement device e) un dispositif de purge (29) en paroi basse de caisson (1) e) a purge device (29) at the bottom wall of the box (1) 3. Installation d'épuration d'air selon la revendication 2, 3. Air cleaning installation according to claim 2, caractérisée en ce que le filtre à chocs est constitué d'au moins deux characterized in that the impact filter consists of at least two panneaux de tôle perforée (14-15) présentant des pourcentages de vide perforated sheet panels (14-15) with vacuum percentages de 20 % a 40 %, les dits panneaux étant disposés de façon que les from 20% to 40%, said panels being arranged so that the perforations de l'un et l'autre panneaux soient disposées en chicane. perforations of both panels are arranged in a baffle. 4. Installation d'épuration d'air selon la revendication 2, 4. Air cleaning installation according to claim 2, caractérisée en ce que le filtre dévésiculeur (18) est à base de fibres characterized in that the demister filter (18) is based on fibers polyester. polyester. 5. Installation d'épuration d'air selon la revendication 2, 5. Air cleaning installation according to claim 2, caractérisée en ce que l'efficacité du filtre en papier de verre (20) characterized in that the efficiency of the sandpaper filter (20) est de l'ordre de 95 % pour un aérosol de 0,3 micron. is around 95% for an aerosol of 0.3 micron. 6. Installation de filtration selon la revendication 3, caractérisée en ce que les panneaux de tôle perforée (14-15) formant le filtre à choc sont montées amovibles dans des glissières de caisson (17). 6. Filtration installation according to claim 3, characterized in that the perforated sheet panels (14-15) forming the impact filter are removably mounted in box slides (17). 7. Installation de filtration selon la revendication 2 ou 4, 7. filtration installation according to claim 2 or 4, caractérisée en ce que le filtre dévésiculeur (18) se présente sous characterized in that the demister filter (18) is present under forme générale d'un panneau rectangulaire monté amovible dans des general shape of a rectangular panel removably mounted in glissières (19) de caisson (1). box rails (19) (1). 8. Installation de filtration selon la revendication 2, 8. Filtration installation according to claim 2, caractérisée en ce que le filtre en papier de fibres de verre (20) est characterized in that the glass fiber paper filter (20) is monté en appui sur un cadre de joint périphérique au moyen d'un mounted in abutment on a peripheral joint frame by means of a dispositif de serrage du type décrit dans le brevet français E.N. clamping device of the type described in the French patent E.N. 88.02.749 du 4 mars 1988 au nom de la Demanderesse.  88.02.749 of March 4, 1988 in the name of the Claimant. 9. Installation de filtration selon la revendication 2, caractérisée en ce que le ventilateur d'aspiration (24) est du type centrifuge sans volute.  9. Filtration installation according to claim 2, characterized in that the suction fan (24) is of the centrifugal type without scroll.
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