FR2696487A1 - Cover structure to contain gases during water purification - comprises impermeable fabric stretched over framework with partial vacuum in interior - Google Patents
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Abstract
Description
STRUCTURE DE COWERTURE D'UN ESPACE DE CONFINEMENT
D'UNE ATMOSPHERE GAZEUSE, ET STRUCTURE COWERTE
INTEGRANT CETTE COWERTURE
La présente invention a pour objet une structure de couverture d'un espace de confinement d'une atmosphère gazeuse. Elle concerne aussi toute installation de confinement, incorporant sous forme déployée et tendue, une structure de couverture selon l'invention, quelque soit la finalité ou l'application d'une telle installation.COWERTURE STRUCTURE OF A CONTAINMENT SPACE
OF A GASEOUS ATMOSPHERE AND STRUCTURE
INTEGRATING THIS COWERTURE
The present invention relates to a structure for covering a confinement space of a gaseous atmosphere. It also relates to any containment installation, incorporating in deployed and stretched form, a cover structure according to the invention, whatever the purpose or application of such an installation.
De manière non exclusive, la présente invention sera introduite, définie et décrite par référence aux bassins de traitement d'eaux usées, pour lesquels il apparait souhaitable de confiner l'atmosphère gazeuse au-dessus du bain ou de la charge liquide en cours d'épuration, en particulier pour supprimer ou limiter les effluents gazeux malodorants. In a non-exclusive manner, the present invention will be introduced, defined and described with reference to the wastewater treatment basins, for which it appears desirable to confine the gaseous atmosphere above the bath or the liquid charge being purification, in particular to remove or limit smelly gaseous effluents.
A cette fin, il est connu d'équiper les bassins existants avec une structure de couverture complétant la bordure rigide du bassin, par exemple circulaire, fixe ou en rotation autour d'un axe vertical. Cette structure délimite avec l'interface liquide du bassin et sa bordure, une espace isolé servant au confinement de l'atmosphère gazeuse résiduelle. Cette structure comprend une toile imperméable vis-à-vis de ladite atmosphère, déployée et tendue, grâce à une surpression intérieure, dans une conformation en volume, par exemple partiellement sphérique, érigée au-dessus de la bordure du bassin, et fermant l'espace de confinement. Des moyens de liaison permettent de lier continûment de manière étanche vis-à-vis de la surpression, le bord souple de la toile, par exemple circulaire, avec la bordure rigide du bassin. To this end, it is known to equip existing basins with a cover structure completing the rigid edge of the basin, for example circular, fixed or rotating around a vertical axis. This structure delimits with the liquid interface of the basin and its border, an isolated space used for the confinement of the residual gas atmosphere. This structure comprises a canvas impermeable with respect to said atmosphere, deployed and stretched, thanks to an internal overpressure, in a volume conformation, for example partially spherical, erected above the edge of the basin, and closing the containment space. Connection means allow the flexible edge of the fabric, for example circular, to be connected continuously with a tight seal with respect to the overpressure.
Cette structure à l'état monté, notamment déployée en ce qui concerne la toile, a une résistance globale suffisante pour résister à la différence de pression entre l'atmosphère confinée et l'extérieur de l'espace, à savoir la pression atmosphérique.This structure in the assembled state, in particular deployed with regard to the fabric, has an overall resistance sufficient to withstand the pressure difference between the confined atmosphere and the outside of the space, namely atmospheric pressure.
Toutefois, cette structure présente les principaux inconvénients suivants. However, this structure has the following main drawbacks.
La zone couverte étant en surpression, la moindre déchirure de la toile ou le moindre défaut d'étanchéité de la structure provoque une fuite du gaz que l'on souhaite confiner ; dans le cas d'un bassin d'épuration, ce gaz étant nauséabond, toute fuite est une nuisance pour l'environnement. The covered area being under overpressure, the slightest tear in the fabric or the slightest leak in the structure causes the gas to be contained to leak; in the case of a purification basin, this gas being foul-smelling, any leak is a nuisance for the environment.
En cas de déchirure importante de la toile ou de panne du dispositif de surpression intérieure, la pression dans l'espace risque de ne plus être suffisante pour porter la toile souple ; celle-ci va alors s'effondrer sur le bassin et risque de provoquer d'importants dégâts, en coinçant ou bloquant les organes tournants, dans le cas d'un bassin d'épuration. In the event of a significant tear in the fabric or failure of the interior overpressure device, the pressure in the space may no longer be sufficient to carry the flexible fabric; it will then collapse on the basin and risk causing significant damage, by wedging or blocking the rotating members, in the case of a treatment basin.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Plus précisément, l'invention a pour objet une structure de couverture dont la résistance globale est moins tributaire des variations de pression au sein de l'espace confiné. The object of the present invention is to remedy these drawbacks. More specifically, the invention relates to a cover structure whose overall resistance is less dependent on pressure variations within the confined space.
La présente invention rompt avec les principes techniques exposés précédemment, en proposant une structure de couverture travaillant en dépression intérieure. En position montée, une structure selon l'invention comprend en outre une charpente auto-porteuse enjambant l'espace à isoler, et supportant la toile déployée et tendue sous l'effet d'une dépression intérieure, par exemple grâce à un moyen déprimogène communiquant avec l'espace de confinement. Et la toile est agencée, notamment ouvrée ou façonnée, pour avoir une surface déployée et tendue présentant au moins en tout point distant des zones de support de la charpente, deux courbures inversées, l'une concave et l'autre convexe, respectivement selon deux directions sécantes audit point. The present invention breaks with the technical principles set out above, by proposing a cover structure working in internal depression. In the assembled position, a structure according to the invention further comprises a self-supporting frame spanning the space to be insulated, and supporting the deployed and stretched fabric under the effect of an internal depression, for example by means of a pressure-reducing means communicating with containment space. And the fabric is arranged, in particular worked or shaped, to have a deployed and stretched surface having at least at all points distant from the support zones of the frame, two inverted curvatures, one concave and the other convex, respectively in two intersecting directions at said point.
Grâce à l'invention, la structure de couverture déployée et tendue présente tout à la fois une bonne résistance aux charges statiques ou dynamiques ayant une composante verticale, telle qu'une couche de neige ou de la pluie, et une bonne résistance aux charges ayant une composante horizontale, telle qu'un effort au vent. Thanks to the invention, the deployed and stretched cover structure has both good resistance to static or dynamic loads having a vertical component, such as a layer of snow or rain, and good resistance to loads having a horizontal component, such as a wind force.
L'invention est maintenant décrite, à titre d'exemples non limitatifs, par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un bassin de
station d'épuration, destiné à être couvert par une
structure selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective avec arrachement
partiel d'une structure selon l'invention, avec une
charpente disposée à l'intérieur d'un espace isolé, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, avec une
charpente disposée à l'extérieur d'un espace isolé, - la figure 4 est une coupe transversale à échelle
agrandie selon l'axe IV.IV de la figure 3, représentant
une forme d'éxecution d'un moyen d'accrochage d'une
toile à une charpente, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4,
représentant une variante dudit moyen d'accrochage, et, - la figure 6 est une coupe radiale à échelle agrandie
selon l'axe VI.VI de la figure 1, représentant un moyen
de liaison d'un bord souple d'une toile à une bordure
rigide.The invention is now described, by way of nonlimiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which - Figure 1 is a perspective view of a basin of
treatment plant, intended to be covered by a
structure according to the present invention, - Figure 2 is a perspective view with cutaway
partial of a structure according to the invention, with a
frame arranged inside an isolated space, - Figure 3 is a view similar to Figure 2, with a
frame arranged outside an isolated space, - Figure 4 is a scale cross section
enlarged along axis IV.IV of figure 3, representing
a form of execution of a means of attachment of a
canvas with a frame, - Figure 5 is a view similar to Figure 4,
representing a variant of said attachment means, and, - Figure 6 is a radial section on an enlarged scale
along axis VI.VI of FIG. 1, representing a means
connecting a flexible edge of a canvas to an edge
rigid.
La figure 1 représente un espace 1 destiné à être couvert par une structure selon l'invention. Cet espace 1 comprend un bassin 2 contenant une substance 3 générant une atmosphère à confiner. Plus précisément, ce bassin 2 est un bassin d'oxygénation d'une station d'épuration d'eaux usées. I1 présente une bordure rigide 4 circulaire, une passerelle 5 diamétrale et un racleur 6 diamétral, articulé sur un axe central 7 et brassant les eaux usées 3 contenues dans le bassin 2, en étant entraîné en rotation autour de l'axe 7. De ce bassin 2 se dégage une atmosphère nauséabonde, que la structure selon la présente invention est destinée à confiner. FIG. 1 represents a space 1 intended to be covered by a structure according to the invention. This space 1 comprises a basin 2 containing a substance 3 generating an atmosphere to be confined. More specifically, this basin 2 is an oxygenation basin of a wastewater treatment plant. I1 has a rigid circular edge 4, a diametrical bridge 5 and a diametral scraper 6, articulated on a central axis 7 and stirring the waste water 3 contained in the basin 2, being driven in rotation about the axis 7. From this basin 2 gives off a foul atmosphere, which the structure according to the present invention is intended to confine.
Comme le montre la figure 2, il s'agit d'une structure 11 comprenant la bordure rigide 4, une toile 12, des moyens de liaison du bord souple 13 de la toile 12 avec la bordure rigide 4, une charpente 14 et un moyen déprimogène, non représenté. As shown in FIG. 2, it is a structure 11 comprising the rigid edge 4, a fabric 12, means for connecting the flexible edge 13 of the fabric 12 with the rigid edge 4, a frame 14 and a means depressive, not shown.
La bordure rigide 4 délimite dans le plan du sol l'espace 1 à isoler ; il s'agit en l'occurrence de la bordure 4 du bassin 2. The rigid border 4 delimits in the ground plane the space 1 to be isolated; in this case it is the border 4 of the basin 2.
La toile 12 est imperméable à l'atmosphère qui se dégage du bassin. Cette toile se trouve déployée et tendue dans une configuration en volume, elle est érigée au-dessus de la bordure 4 et ferme l'espace 1 à isoler. La toile 12 représente un bord souple 13 relié avec la bordure rigide 4, continûment, sur toute la périphérie, de manière sensiblement étanche. The fabric 12 is impermeable to the atmosphere which emerges from the basin. This canvas is deployed and stretched in a volume configuration, it is erected above the border 4 and closes the space 1 to be isolated. The fabric 12 represents a flexible edge 13 connected with the rigid border 4, continuously, over the entire periphery, in a substantially sealed manner.
Le moyen déprimogène produit une aspiration tendant à évacuer les gaz de l'espace 1 isolé hors de la structure 11. Les gaz évacués sont remplacés par de l'air pénétrant en force dans l'espace isolé, comme montré par les flèches 15, sous le bord souple 13 de la toile 12 dont l'étanchéité avec la bordure rigide 4 n'est pas totale. La pénétration d'air étant néanmoins limitée par la liaison entre le bord souple 13 de la toile 12 et la bordure rigide 4 du bassin 2, le moyen déprimogène a pour effet de maintenir une dépression dans l'espace 1 isolé. The pressure-reducing means produces a suction tending to evacuate the gases from the isolated space 1 outside the structure 11. The evacuated gases are replaced by air penetrating by force into the isolated space, as shown by the arrows 15, under the flexible edge 13 of the fabric 12, the tightness of which with the rigid border 4 is not total. The air penetration is nevertheless limited by the connection between the flexible edge 13 of the fabric 12 and the rigid edge 4 of the basin 2, the pressure-reducing means has the effect of maintaining a vacuum in the isolated space 1.
La charpente 14 comprend des poutres 14a,14b auto-porteuses, cintrées, enjambant l'espace 1 isolé, et supportant la toile 12 déployée et tendue sous l'effet de la dépression intérieure. L'ensemble de la structure a une résistance suffisante pour résister à cette dépression. The frame 14 comprises self-supporting, curved beams 14a, 14b, spanning the isolated space 1, and supporting the fabric 12 deployed and stretched under the effect of the internal depression. The entire structure has sufficient strength to withstand this depression.
Dans les exemples de configuration, représentés sur les figures 2 et 3, les poutres 14a,14b sont au nombre de deux, adjacentes et sensiblement parallèles entre elles. Elles sont constituées par un ensemble de biellettes 15 triangulées, donnant à chaque poutre une section transversale en forme de triangle. In the configuration examples, shown in Figures 2 and 3, the beams 14a, 14b are two in number, adjacent and substantially parallel to each other. They consist of a set of triangulated rods 15, giving each beam a cross section in the shape of a triangle.
La toile tendue présente, en tout point distant des zones de support de la charpente 14, deux courbures inversées, l'une concave 16 selon une première direction sensiblement radiale, et l'autre convexe 17 selon une seconde direction perpendiculaire à la première. The stretched fabric has, at any point distant from the support zones of the frame 14, two inverted curvatures, one concave 16 in a first substantially radial direction, and the other convex 17 in a second direction perpendicular to the first.
La courbure convexe 17 imprimée à la toile 12 par les poutres 14a,14b travaille comme une voute et assure une bonne résistance aux charges pesantes telles que la neige. La courbure concave 16 évite que le vent ne provoque des forces de succion susceptibles d'arracher la structure. Ainsi, grâce à cette double courbure, la structure 11 résiste particulièrement bien aux charges climatiques de toute nature. The convex curvature 17 printed on the fabric 12 by the beams 14a, 14b works like a vault and provides good resistance to heavy loads such as snow. The concave curvature 16 prevents the wind from causing suction forces capable of tearing off the structure. Thus, thanks to this double curvature, the structure 11 is particularly resistant to climatic loads of all kinds.
Comme le montre la figure 2, selon une forme d'exécution de la structure, la charpente 14 est disposée à l'intérieur de l'espace 1 isolé et la toile 12 est supportée en s'appuyant sur cette charpente 14. Dans ce cas, la charpente 14 est réalisée en un matériau résistant bien à l'atmosphère présente dans l'espace 1 isolé, comme par exemple, de l'acier inoxydable, ou même du bois traité. De plus, chaque poutre 14a,14b présente une arête orientée du côté de la toile 12 afin de constituer un appui linéaire courbe 19a,19b. As shown in Figure 2, according to one embodiment of the structure, the frame 14 is arranged inside the isolated space 1 and the fabric 12 is supported by pressing on this frame 14. In this case , the frame 14 is made of a material resistant to the atmosphere present in the isolated space 1, such as, for example, stainless steel, or even treated wood. In addition, each beam 14a, 14b has an edge oriented on the side of the fabric 12 so as to constitute a curved linear support 19a, 19b.
Comme le montre la figure 3, selon une autre forme d'exécution de la structure 11, la charpente 14 est disposée à l'extérieur de l'espace 1 isolé et la toile 12 est supportée en étant suspendue à cette charpente 14 par des moyens d'accrochage 21 de la toile 12 à la charpente 14. Dans ce cas, la charpente 14 est réalisée dans n'importe quel matériau résistant à l'ambiance extérieure à l'espace isolé. De plus, chaque poutre présente une arête 51, orientée du côté de la toile 12 et constituant un ancrage pour les moyens d'accrochage 21. As shown in Figure 3, according to another embodiment of the structure 11, the frame 14 is disposed outside of the isolated space 1 and the fabric 12 is supported by being suspended from this frame 14 by means attachment 21 of the fabric 12 to the frame 14. In this case, the frame 14 is made of any material resistant to the atmosphere outside the isolated space. In addition, each beam has an edge 51, oriented on the side of the fabric 12 and constituting an anchorage for the attachment means 21.
Comme montrés par les figures 4 et 5, les moyens d'accrochage 21 de la toile 12 à la charpente 14, comprennent un tube d'accrochage 23 qui longe une poutre 14a ou 14b correspondante, en lui étant parallèle, et une pluralité de liens 24, répartis régulièrement sur la longueur du tube d'accrochage 23. Chaque lien 24 constitue une boucle dans laquelle passe le tube d'accrochage 23 et qui est fixée à l'arête 51 inférieure de la poutre. L'ensemble des liens 24 supporte ainsi le tube d'accrochage 23. As shown in FIGS. 4 and 5, the attachment means 21 of the fabric 12 to the frame 14, comprise an attachment tube 23 which runs parallel to a corresponding beam 14a or 14b, and a plurality of links 24, distributed regularly over the length of the attachment tube 23. Each link 24 constitutes a loop through which the attachment tube 23 passes and which is fixed to the lower edge 51 of the beam. All of the links 24 thus support the attachment tube 23.
Selon une première forme d'exécution représentée sur la figure 4, le tube d'accrochage 23 est disposé à l'intérieur de l'espace 1 isolé, au contact de la toile 12. Celle-ci est trouée, en 25, pour le passage des liens 24. De plus, des soufflets rapportés 26 coiffent les liens 24 en étant d'un côté 26a soudés ou collés à la toile 12, autour des trous 25 de passage des liens 24, et, d'un autre côté 26b, pincés de manière étanche entre deux platines 27, 28 dont l'une 27 inférieure est solidaire d'un lien 24, et l'autre 28 supérieure est fixée à la poutre 14a ou 14b correspondante, par un moyen tel qu'une tige métallique 29. Ce soufflet 26 empêche que les trous 25 de passage des liens à travers la toile ne communiquent avec l'extérieur de l'espace 1 isolé. Cette étanchéité vise à faciliter la mise en dépression de l'intérieur de l'espace 1 isolé.Le tube d'accrochage 23 étant ici disposé à l'intérieur de espace 1 isolé, il doit être réalisé en un matériau résistant bien à l'atmosphère de l'espace 1, comme par exemple, de l'acier inoxydable. According to a first embodiment shown in Figure 4, the attachment tube 23 is disposed inside the isolated space 1, in contact with the fabric 12. The latter is perforated, at 25, for the passage of the links 24. In addition, attached bellows 26 cover the links 24 by being on one side 26a welded or glued to the fabric 12, around the holes 25 for passage of the links 24, and, on the other side 26b, pinched tightly between two plates 27, 28 of which one lower 27 is integral with a link 24, and the other upper 28 is fixed to the corresponding beam 14a or 14b, by a means such as a metal rod 29 This bellows 26 prevents the holes 25 for the passage of the links through the fabric from communicating with the outside of the isolated space 1. This tightness is intended to facilitate the depressurization of the interior of the isolated space 1. The hanging tube 23 being here placed inside the isolated space 1, it must be made of a material resistant well to space 1 atmosphere, such as stainless steel.
Selon une autre forme d'exécution de ce moyen d'accrochage 21, représentée sur la figure 5, un fourreau 31 est ménagé sur la toile 12 du côté extérieur de l'espace 1 isolé. Le tube d'accrochage 23 est disposé dans ce fourreau 31 qui est percé, en 32, pour permettre le passage des liens 24. Dans ce cas, la toile 12 n'est pas percée, et il n'est donc pas nécessaire de prévoir des soufflets rapportés pour assurer l'étanchéité de l'espace 1 isolé. Le tube d'accrochage 23 étant ici disposé du côté extérieur de l'espace 1 isolé, il peut être réalisé en n'importe quel matériau résistant à l'ambiance de ce milieu extérieur. According to another embodiment of this attachment means 21, shown in Figure 5, a sleeve 31 is formed on the fabric 12 on the outside of the isolated space 1. The attachment tube 23 is disposed in this sheath 31 which is pierced, at 32, to allow the passage of the links 24. In this case, the fabric 12 is not pierced, and it is therefore not necessary to provide bellows reported to seal the isolated space 1. The attachment tube 23 being here arranged on the outside of the isolated space 1, it can be made of any material resistant to the atmosphere of this outside environment.
Comme le montre la figure 6, les moyens de liaison 35, permettant de relier le bord souple 13 de la toile 12 avec la bordure rigide 4, comprennent un tube de liaison 36, une lisière 37 et une bavette d'étanchéité 38. As shown in FIG. 6, the connection means 35, making it possible to connect the flexible edge 13 of the fabric 12 with the rigid edge 4, comprise a connection tube 36, a selvedge 37 and a sealing flap 38.
Le tube de liaison 36 longe la bordure rigide 4, en lui étant fixé par une pluralité de pieds 39 répartis sur la longueur du tube 36 et le maintenant légèrement écarté de la bordure rigide 4. La lisière est ménagée le long du bord souple 13 de la toile 12, elle est percée de trous régulièrement espacés. Un lacet 41 passant par ces trous, effectue un laçage assurant la liaison de la lisière 37 au tube de liaison 36. De plus, la bavette d'étanchéité 38 présente un côté 42 lié, par soudage ou collage, au bord souple 13 de la toile 12 et un côté 43 appliqué contre la face extérieure de la bordure rigide 4 ; elle est maintenue ainsi appliquée, par des vis 44 régulièrement réparties sur toute sa longueur.The connecting tube 36 runs along the rigid border 4, being fixed to it by a plurality of feet 39 distributed over the length of the tube 36 and keeping it slightly spaced from the rigid border 4. The selvedge is formed along the flexible edge 13 of the fabric 12, it is pierced with regularly spaced holes. A lace 41 passing through these holes, lacing ensures the connection of the selvedge 37 to the connecting tube 36. In addition, the sealing flap 38 has a side 42 connected, by welding or gluing, to the flexible edge 13 of the fabric 12 and one side 43 applied against the outer face of the rigid border 4; it is kept thus applied, by screws 44 regularly distributed over its entire length.
Les structures 11 représentées sur les figures 1 ou 2 comprennent en outre une saillie 46 en forme de tube à section sensiblement rectangulaire, obturée d'un côté par une porte 47, et débouchant de l'autre côté 48 à l'intérieur de l'espace 1 isolé, en face de la passerelle 5. Cette disposition permet à un homme d'accéder à l'intérieur de cet espace 1, en particulier pour effectuer des opérations de surveillance ou de maintenance. De manière simple, cette disposition peut être remplacée ou complétée par une trappe intégrée directement dans une partie sensiblement plane de la toile 12. La face intérieure de la porte et/ou de la trappe étant en contact avec l'atmosphère de l'espace 1, elles doivent être réalisées en un matériau y résistant bien, tel que, par exemple de l'aluminium anodisé. The structures 11 shown in FIGS. 1 or 2 further comprise a projection 46 in the form of a tube with a substantially rectangular section, closed on one side by a door 47, and opening out on the other side 48 inside the isolated space 1, opposite the gangway 5. This arrangement allows a man to access the interior of this space 1, in particular for carrying out surveillance or maintenance operations. In a simple manner, this arrangement can be replaced or supplemented by a hatch integrated directly into a substantially flat part of the fabric 12. The interior face of the door and / or of the hatch being in contact with the atmosphere of space 1 , they must be made of a material resistant to it, such as, for example anodized aluminum.
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- 1992-10-06 FR FR9212258A patent/FR2696487B1/en not_active Expired - Fee Related
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FR2696487B1 (en) | 1995-01-27 |
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ST | Notification of lapse |
Effective date: 20070629 |