Procédé d'épuration d'un fluide gazeux comprimé et épurateur pour sa mise en oeuvre.
En général dans les installations industrielles ou autres, utilisant un fluide gazeux tel que de l'air comprimé, celui-ci doit être épuré, avant son emploi, car il contient toujours de l'eau provenant de la compression et de l'huile provenant du compresseur. On connaît différents types d'épurateurs destinés à permettre l'épuration précitée. Dans certains d'entre eux, on cherche à obtenir l'épuration en provoquant, en cours d'acheminement de l'air, des changements de direction de ce dernier, par exemple au moyen de chicanes cons- tituées par des cloisons, des tubulures, des copeaux ou un amoncellement de coke.
L'épuratioll obtenue par ces moyens n'est pas toujours satisfaisante et l'eau ainsi que l'huile encore contenues dans l'air comprimé à sa sortie de l'épurateur peuvent être nuisibles dans certains cas.
I)'autre part, le nettoyage de ces épura- teurs et le remplacement des copeaux ou du coke ne sont pas toujours aisés; ils nécessitent généralement le démontage de l'épurateur et toujours un temps d'arrêt appréciable.
La présente invention a pour objet un procédé d'épuration d'un fluide gazeux com- primé, caractérisé en ce qu'on soumet ce dernier en premier lieu à une centrifugation pour en séparer une partie du liquide qu'il contient, et en ce qu'on soumet ensuite ce fluide à une détente brusque provoquant une nouvelle perte du liquide qu'il contient, avant de le faire passer à travers un premier filtre conu- titué par une masse de petits éléments et dans lequel il laisse une partie du liquide qu'il contient encore, et ensuite à travers un dernier filtre constitué par une matière spongieuse compressible, de laquelle il sort pratiquement sec.
La présente invention comprend également un épurateur pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cet épurateur est caractérisé en ce qu'il comprend une chambre annulaire à axe vertical et de petite capacité, dans laquelle débouche tangentiellement une conduite d'amenée du fluide comprimé, cette chambre annn- laire étant reliée à sa base, à travers une ouverture annulaire de section restreinte, à une chambre de détente de grande capacite communiquant avec une conduite d'évacuation, à travers un récipient rempli de petits éléments entre lesquels le fluide doit passer, et un filtre disposé entre le récipient précité et la conduite d'évacuation et comprenant une matière spongieuse disposée entre des plateaux ajourés soumis à l'action d'un dispositif de serrage permettant d'extraire par compression l'eau et l'huile retenues dans cette matière.
Une mise en oeuvre dn procédé faisant l'objet de l'invention est décrite ci-dessous, à titre d'exemple, en regard du dessin annexé qui représente une forme d'exécution de l'épurateur pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La fig. 1 en est une vue en coupe longitudinale, et
la fig. 2 une vue en coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1, sans les éléments de remplissage.
L'épurateur représenté comporte, à l'instar d'autres épurateurs connus, une enceinte close constituée par une paroi cylindrique I munie d'un fond 2 et d'un couvercle 3. Cette paroi 1 présente encore un appui annulaire 4, sur lequel repose un panier constitué par une paroi cylindrique 5 munie d'un fond perforé 6. Ce panier est rempli d'éléments 12 en forme de tubes de petites dimensions, à parois minces et dont le diamètre est sensiblement égal à la longueur. Le diamètre du panier est plus petit que celui de la paroi 1, de sorte qu'une chambre annulaire 7 est créée entre cette paroi 1 et le panier. L'extrémité inférieure du panier 5 comporte un prolongement conique aa dirigé vers le bas en direction de la paroi 1, de façon à créer un passage étranglé 7a vers une chambre de détente 8 ménagée dans le fond du corps 1.
Une conduite d'alimentation 9 débouche tangentiellement dans la partie supérieure de la chambre annulaire 7 et une conduite d'évacuation 10 s'ouvre dans la partie supérieure de l'espace 11, le plus près possible du couvercle 3. Une partie de cet espace il est remplie d'une matière spongieuse 14.
A cet effet, un plateau 15 ajouré, par exem- ple en tôle perforée, est fixé au-dessus du panier et sert de support à la matière spongieuse.
Ce plateau est de préférence fixé rigidement au panier. L'épurateur représenté est, en outre, muni d'un dispositif de serrage permettant de comprimer la matière spongieuse, afin d'en extraire l'eau et l'huile accumulées.
Ce dispositif de serrage comporte un organe de manoeuvre 16 solidaire d'une vis 17 traversant le couvercle 3 et engagée dans un écrou 18 fixé rigidement à celui-ci. L'extrémité de la vis 17 est engagée dans un guide 19 fixé au centre d'un plateau ajouré 20, par exemple en tôle perforée. La liaison mécanique entre le guide et la vis est prévue de manière à permettre la rotation de la vis à l'intérieur du guide, mais que celui-ci soit entraîné dans les déplacements verticaux de la vis.
Le fonctionnement de l'épurateur repré- sente est le suivant:
L'air comprimé à épurer, c'est-à-dire de vant être débarrassé de 1 'veau et de l'huile qu'il contient, est introduit dans l'épurateur par la conduite d'alimentation 9. Celle-ci débouchant tangentiellement dans la chambre annulaire 7, et l'air comprimé étant introduit à grande vitesse, il s'ensuit que le mouvement de rotation ainsi imprimé à l'air comprimé soumet ce dernier et les gouttelettes d'eau et d'huile qu'il contaient en suspension à une force cen- trifuge appréciable et suffisante pour projeter la majeure partie de ces gouttelettes contre la paroi externe 1 de cette chambre annulaire 7.
L'eau et l'huile ainsi séparées et déposées ruissellent le long de la paroi 1 en direction du fond 2. Au passage dans la partie étranglée 7a à la base de la chambre annulaire 7, l'air comprimé, augmentant sa vitesse, chasse l'eau et l'huile qui ruissellent le long de la paroi 1 en direction du fond 2 où elles s'accumulent; un bouchon de vidange 21 permet d ëvaeuer l'eau et l'huile ainsi recueillies.
L'air comprimé atteint ainsi la chambre 8 où il se détend brusquement et perd ainsi encorde de l'eau et de l'huile, puis monte à l'intérieur du panier 5 où les éléments de remplissage 12 constituent un amoncellenient d'obstacles obligeant l'air comprimé à se diviser de multiples fois et à subir de ce fait des changements de direction faeilitant le dépôt de l'eau et de l'huile qui n'ont pu être séparées par centrifugation dans la chambre annulaire 7 ni par détente brusque dans la chambre 8. Enfin, l'air comprimé est obligé de traverser la con c.he épaisse 14 de matière spongieuse qui s'imprègne de l'humidité subsistant encore, de telle sorte que l'air comprimé sortant par la conduite d'évacuation 10 est pratiquement sec.
Lorsque cette matière spongieuse est trop humide, il suffit d'aetionner]'organe de ma nQnvre 16 pour la eomprimer et obtenir l'éva cuation, hors de cette matière spongieuse. de l'eau et de l'huile qui y étaient accumulées.
Alors, l'eau et l'huile ruissellent à travers le plateau ajouré et les éléments de remplis sage pour s'accumuler finalement dans le fond. L'organe de serrage 16 étant situé à l'estérieur de l'épurateur, l'asséehement de la matière spongieuse est extrêmement aisé, rapide, et peut s'effectuer sans démontage, de sorte que l'arrêt du service, nécessaire pour effectuer cette opération, est de très courte durée. Dans le couvercle 3 peuvent être prévus des prises d'air épuré et un orifice habituellement fermé, par lequel il est aisé d'in traduire un liquide approprié pour lessiver la matière spongieuse, les éléments de remplis- sage et les parois internes de l'épurateur.
A chaque arrêt, les eléments de remplissage 12 abandonnent par gravité tout ou partie de l'eau et de l'huile captées pendant le passage de l'air comprimé, lesquelles tombent dans la chambre inférieure 8.
REVENDICATIONS:
I. Procédé d'épuration d'un fluide gazeux comprimé, caractérisé en ce qu'on soumet ce dernier en premier lieu à une centrifuga- tion pour en séparer une partie du liquide qu'il contient, et en ce qu'on soumet ensuite ce fluide à une détente brusque provoquant une nouvelle perte du liquide qu'il contient, avant de le faire passer à travers un premier filtre constitué par une masse de petits éléments et dans lequel il laisse une partie du liquide qu'il contient encore, et ensuite à travers un dernier filtre constitué par une matière spongieuse compressible, de laquelle il sort pratiquement sec.
Process for the purification of a compressed gaseous fluid and purifier for its implementation.
In general in industrial or other installations, using a gaseous fluid such as compressed air, it must be purified, before its use, because it always contains water coming from compression and oil coming from compressor. Various types of purifiers are known intended to allow the aforementioned purification. In some of them, an attempt is made to obtain purification by causing, while the air is being conveyed, changes in the direction of the latter, for example by means of baffles formed by partitions, pipes. , shavings or a pile of coke.
The purification obtained by these means is not always satisfactory and the water as well as the oil still contained in the compressed air on leaving the purifier can be harmful in certain cases.
I) on the other hand, the cleaning of these scrubbers and the replacement of chips or coke are not always easy; they generally require disassembly of the scrubber and always require significant downtime.
The present invention relates to a process for purifying a compressed gaseous fluid, characterized in that the latter is firstly subjected to centrifugation in order to separate therefrom part of the liquid which it contains, and in that that this fluid is then subjected to a sudden expansion causing a new loss of the liquid it contains, before passing it through a first filter constituted by a mass of small elements and in which it leaves part of the liquid which it still contains, and then through a last filter consisting of a compressible spongy material, from which it comes out practically dry.
The present invention also comprises a scrubber for carrying out this process. This purifier is characterized in that it comprises an annular chamber with a vertical axis and of small capacity, into which a duct for supplying the compressed fluid flows tangentially, this annular chamber being connected to its base, through an annular opening. of restricted section, to an expansion chamber of large capacity communicating with an evacuation pipe, through a container filled with small elements between which the fluid must pass, and a filter arranged between the aforementioned container and the evacuation pipe and comprising a spongy material arranged between perforated plates subjected to the action of a clamping device making it possible to extract by compression the water and oil retained in this material.
An implementation of a method forming the subject of the invention is described below, by way of example, with reference to the appended drawing which shows an embodiment of the purifier for the implementation of this method. .
Fig. 1 is a view in longitudinal section, and
fig. 2 a cross-sectional view along the line II-II of FIG. 1, without the fillers.
The scrubber shown comprises, like other known scrubbers, a closed chamber constituted by a cylindrical wall I provided with a bottom 2 and a cover 3. This wall 1 also has an annular support 4, on which rests a basket consisting of a cylindrical wall 5 provided with a perforated bottom 6. This basket is filled with elements 12 in the form of tubes of small dimensions, with thin walls and whose diameter is substantially equal to the length. The diameter of the basket is smaller than that of the wall 1, so that an annular chamber 7 is created between this wall 1 and the basket. The lower end of the basket 5 has a conical extension aa directed downwards in the direction of the wall 1, so as to create a constricted passage 7a towards an expansion chamber 8 formed in the bottom of the body 1.
A supply pipe 9 opens out tangentially in the upper part of the annular chamber 7 and an evacuation pipe 10 opens in the upper part of the space 11, as close as possible to the cover 3. A part of this space it is filled with a spongy material 14.
For this purpose, a perforated plate 15, for example made of perforated sheet metal, is fixed above the basket and serves as a support for the spongy material.
This plate is preferably rigidly fixed to the basket. The scrubber shown is, moreover, provided with a clamping device making it possible to compress the spongy material, in order to extract the accumulated water and oil therefrom.
This clamping device comprises an operating member 16 secured to a screw 17 passing through the cover 3 and engaged in a nut 18 rigidly fixed thereto. The end of the screw 17 is engaged in a guide 19 fixed to the center of a perforated plate 20, for example made of perforated sheet. The mechanical connection between the guide and the screw is provided so as to allow the rotation of the screw inside the guide, but that the latter is driven in the vertical movements of the screw.
The operation of the purifier represented is as follows:
The compressed air to be purified, that is to say of vant to be freed of 1 calf and of the oil which it contains, is introduced into the purifier via the supply line 9. The latter opens out tangentially in the annular chamber 7, and the compressed air being introduced at high speed, it follows that the rotational movement thus imparted to the compressed air subjects the latter and the water and oil droplets that it contained in suspension at an appreciable centrifugal force and sufficient to project the major part of these droplets against the outer wall 1 of this annular chamber 7.
The water and oil thus separated and deposited flow along the wall 1 towards the bottom 2. As it passes through the constricted part 7a at the base of the annular chamber 7, the compressed air, increasing its speed, expels water and oil which run off along the wall 1 towards the bottom 2 where they accumulate; a drain plug 21 enables the water and oil thus collected to be evacuated.
The compressed air thus reaches the chamber 8 where it expands suddenly and thus loses the water and oil, then rises inside the basket 5 where the filling elements 12 constitute a pile of obstacles forcing the compressed air to divide multiple times and thereby undergo changes in direction faeilant the deposit of water and oil which could not be separated by centrifugation in the annular chamber 7 or by sudden expansion in chamber 8. Finally, the compressed air is forced to pass through the thick con che 14 of spongy material which is impregnated with the moisture still remaining, so that the compressed air exiting through the pipe. discharge 10 is practically dry.
When this spongy material is too wet, it suffices to actuate the operating member 16 to compress it and obtain the evacuation out of this spongy material. water and oil that were accumulated there.
Then, water and oil trickle down through the openwork tray and the elements of wise filled to finally collect in the bottom. The clamping member 16 being located on the outside of the purifier, the drying of the spongy material is extremely easy, rapid, and can be carried out without dismantling, so that the stopping of the service, necessary to carry out this operation is very short. In the cover 3 can be provided clean air intakes and a usually closed orifice, through which it is easy to inject a suitable liquid for washing the spongy material, the filling elements and the internal walls of the. purifier.
At each stop, the filling elements 12 drop by gravity all or part of the water and oil captured during the passage of the compressed air, which fall into the lower chamber 8.
CLAIMS:
I. Process for purifying a compressed gaseous fluid, characterized in that the latter is first subjected to centrifugation in order to separate part of the liquid which it contains, and in that it is then subjected this fluid to a sudden expansion causing a new loss of the liquid it contains, before passing it through a first filter consisting of a mass of small elements and in which it leaves part of the liquid that it still contains, and then through a last filter consisting of a compressible spongy material, from which it comes out practically dry.