FR2582232A1 - Filtre magnetique d'elimination de dechets, notamment de particules d'oxydes ferreux ou ferriques - Google Patents

Abstract

A. FILTRE MAGNETIQUE D'ELIMINATION DE DECHETS, NOTAMMENT DE PARTICULES D'OXYDES FERREUX OU FERRIQUES. B. FILTRE MAGNETIQUE CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UN RECIPIENT 1, UN CORPS PRINCIPAL D'ECRAN 2 PLACE DANS LE RECIPIENT DE MANIERE A SEPARER CELUI-CI EN UNE CHAMBRE SUPERIEURE 3 COMMUNIQUANT AVEC UN ORIFICE 5 D'ENTREE DE LIQUIDE ET UNE CHAMBRE INFERIEURE 4 COMMUNIQUANT AVEC UN ORIFICE 6 DE SORTIE DE LIQUIDE, DES ELEMENTS DE FILTRE 8 FORMANT UNE COUCHE DE FILTRAGE 7 LORSQU'ILS SONT MAGNETISES, DES CAPUCHONS 9 EN MATERIAU NON MAGNETIQUE ET UN AIMANT PERMANENT 10 MOBILE VERTICALEMENT SE PLACANT AU-DESSOUS DE CHACUN DES CAPUCHONS DE FACON QUE LES ELEMENTS DE FILTRE SOIENT MAGNETISES, ET QU'AU CONTRAIRE, LORSQUE L'AIMANT PERMANENT EST RETIRE DU CAPUCHON, LES ELEMENTS DE FILTRE SOIENT DEMAGNETISES. C. L'INVENTION CONCERNE UN FILTRE MAGNETIQUE D'ELIMINATION DE DECHETS, NOTAMMENT DE PARTICULES D'OXYDE FERREUX OU FERRIQUE.

Description

"Filtre magnétique d'élimination de déchets, notamment de

particules d'oxydes ferreux ou ferriques."

L'invention concerne un filtre magnétique destiné à retirer les déchets d'un liquide par des couches de filtre obtenues en magnétisant des

éléments de filtre par des aimants.

Les structures de fer et d'acier telles que celles des différents récipients et tuyaux utilisés dans les centrales nucléaires et les centrales thermiques, subissent une corrosion progressive du fait du contact avec un liquide tel que de l'eau, ce qui donne des produits de corrosion tels que des particules

d'oxyde de fer (FE203, Fe304 etc) qu'on appelera ci-

après "déchets". Le phénomène qui en résulte est un rétrécissement et une obstruction progressive du trou

des tuyaux.

Des filtres magnétiques, par exem-

ple du type indiqué sur les figures 1 et 2, ont été uti-

lisés pour éliminer ces déchets.

La figure I représente un filtre magnétique d'élimination des déchets ayant déjà été proposé par l'auteur de la présente invention (Dép6t de Modèle Japonais ouvert nO 53 210/1983). Dans ce filtre

magnétique, des tuyaux intérieurs, g, traversent par-

tiellement, et de manière étanche au liquide, un réci-

pient, a, muni d'un orifice d'entrée, b, et d'un orifice de sortie, c. Les tuyaux intérieurs, g, sont fermés à leurs extrémités supérieures, comme indiqué en h. Des éléments de filtre, d, en matériau ferromagnétique sont situés dans l'espace intérieur du récipient, a, sauf dans les tuyaux intérieurs, g, et des aimants permanents, e, sont introduits verticalement dans les tuyaux inté- rieurs respectifs g. Les tuyaux intérieurs, g, sont en

matériau non magnétique, tandis que les bouchons h fer-

mant les extrémités supérieures des tuyaux intérieurs, g,

sont en matériau ferromagnétique. Un guide, i, consti-

tuant la partie inférieure de chaque tuyau intérieur, g, est réalisé dans un matériau ferromagnétique et fait

corps avec le tuyau intérieur, g.

Les éléments de filtre, d, sont enfermés dans l'espace formé autour des tuyaux, g, par

une paire de plaques-chicanes de carcasse espacées ver-

ticalement J, de manière à limiter les mouvements des éléments de filtre, d, pour qu'ils ne puissent passer à travers les ouvertures des passages des plaques-chicanes de carcasse J. Lorsqu'on met en marche un dispositif

d'entraînement, f, les aimants permanents, e, sont en-

trainés dans les tuyaux, g, au-dessus des guides, i, de

façon que les éléments de filtre, d, soient magnétisés.

Dans ces conditions, un liquide à traiter provenant d'une centrale nucléaire, est chargé dans le récipient, a, par l'orifice d'entrée, b, de façon que les déchets soient

attirés par les éléments de filtre, d.

Pour retirer les déchets attirés par les éléments de filtre, d, on actionne le dispositif d'entraînement, f, de manière à faire descendre les aimants permanents e dans les guides, i. Lorsque les éléments de filtre, d, ont été démagnétisés de cette manière, de l'eau de nettoyage est envoyée par l'orifice de sortie, c, dans le récipient, a, de manière à évacuer les déchets des éléments de filtre. Les déchets ainsi retirés, sont déchargés avec l'eau de nettoyage, par l'orifice d'entrée, b, de manière à sortir du récipient, a. Dans le filtre magnétique du type décrit ci-dessus, la couche des éléments de filtre doit devenir dense lorsque ces éléments de filtre sont magné- tisés, et doit devenir plus lâche lorsqu'on procède au lavage des déchets. Comme les éléments de filtre, d, ne sont enfermés que dans les espaces compris entre les plaques-chicanes de carcasse, j, le problème qui se pose est que le rendement, de filtrage ou de nettoyage, est faible. Un autre problème qui se pose est que le contact

direct entre l'aimant permanent, e, et le guide ferro-

magnétique, i, conduit à une démagnétisation de contact,

de sorte que la force magnétique diminue progressivement.

La figure 2 représente un autre filtre magnétique d'élimination des déchets ayant déjà

été proposé par l'auteur de la présente invention (Deman-

de de Brevet Japonais ouverte n 96 293/1983). Ce filtre magnétique comprend un récipient k, dans lequel passe

un liquide contenant des déchets; des tuyaux, n, d'in-

troduction d'aimants descendant vers le bas, de manière étanche aux liquides, en partant du sommet du récipient, k; des aimants permanents, m, mobiles verticalement dans les tuyaux,n; un dispositif d'entraînement, o, destiné à déplacer verticalement les aimants permanents, m; un corps de filtre p, enfermé avec les éléments de filtre,

1, et destiné, lorsqu'il est magnétisé, à attraper magné-

tiquement les déchets entraînés dans le liquide; et un

récipient de nettoyage, q, destiné à nettoyer les élé-

ments de filtre I extraits du corps principal de filtre p. Le tuyau, n, comprend un guide r résistant à la pression, et une partie inférieure, s, résistant à la pression, ces deux parties étant réalisées en acier inoxydable ferromagnétique. Lorsque l'aimant permanent, m, est introduit jusqu'à sa position basse maximum, la magnétisation des éléments de filtre 1 est

effectuée par les poles magnétiques supérieure et infé-

rieur. Les éléments de filtre 1 sont char-

gés dans le récipient, k, et le dispositif d'entraine-

ment, o, est actionné de façon que l'aimant permanent m soit introduit dans la partie résistant à la pression du tuyau, n, ce qui permet de magnétiser les éléments de filtre, 1. Dans ces conditions, un liquide à traiter tel que de l'eau sortant d'une centrale nucléaire, est chargé dans le récipient, k, de façon que les déchets soient attirés et attrapés par les éléments de filtre I du corps principal de filtre, p. Pour retirer les déchets attirés et attrapés par les éléments de filtre 1, on décharge le liquide et les éléments de filtre I du récipient k pour les faire passer dans le récipient de nettoyage, q. Les déchets sont éliminés lorsque les éléments de filtre 1 sont nettoyés, et ces éléments de filtre 1 libérés des déchets, sont amenés dans une trémie u par un convoyeur,

t, pour être de nouveau chargés dans le récipient k.

Dans le cas du filtre magnétique du type venant d'être décrit, les éléments de filtre 1 doivent être rassemblés non seulement autour des aimants permanents, m, mais encore dans le corps principal de

filtre, p, occupant un volume important du récipient, k.

Par suite, il faut utiliser une grande quantité d'élé-

ments de filtre 1, ce qui pose le problème d'une perte de pression croissante pendant le cycle de filtrage, du fait du rassemblement des éléments de filtre 1. De plus, comme le guide résistant à la pression, r, est réalisé dans un matériau ferromagnétique, il en résulte une démagnétisation de contact du fait du contact direct de

l'aimant permanent, m, avec la partie ferromagnétique.

Par suite, la force magnétique diminue progressivement.

L'invention est destinée à pallier les inconvénients ci-dessus des filtres magnétiques selon l'art antérieur, en permettant d'atteindre les buts ci-après: (1) augmenter le rendement d'attraction et de capture

des déchets en augmentant la densité de la couche de fil-

tre lorsque les éléments de filtre sont magnétisés; (2) augmenter le rendement de nettoyage des éléments de filtre en dispersant et en fluidisant les éléments de

filtre par diminution de la densité de la couche de fil-

tre lorsque les éléments de filtre sont démagnétisés;

(3) assurer l'opération de délimitation de débit lors-

qu'un liquide à traiter est introduit, et empêcher les éléments de filtre de se disperser lorsqu'ils sont en cours de nettoyage; (4) réduire au minimum la chute de pression en diminuant la quantité d'éléments de filtre; (5) assurer la démagnétisation positive des éléments de filtre lorsqu'ils sont déchargés; et (6) augmenter la durée de vie d'un aimant permanent en empêchant le contact de démagnétisation produit lorsque

l'aimant permanent se déplace verticalement.

A cet effet, l'invention concerne un filtre magnétique caractérisé en ce qu'il comprend un récipient, un corps principal d'écran placé dans le récipient de manière à séparer celui-ci en une chambre supérieure communiquant avec un orifice d'entrée de liquide, et une chambre inférieure communiquant avec un orifice de sortie de liquide, des éléments de filtre

formant une couche de filtrage lorsqu'ils sont magnéti-

sés, ces éléments de filtre étant accumulés sur le corps principal d'écran de façon qu'ils puissent se déplacer librement vers le haut, des capuchons en matériau non magnétique traversant vers le haut le corps principal d'écran, et un aimant permanent mobile verticalement se plaçant au-dessous de chacun des capuchons de façon que, lorsque cet aimant permanent est introduit dans son capuchon avec son pôle magnétique supérieur dépassant de la couche d'éléments de filtre placée sur le corps

principal d'écran, les éléments de filtre soient magné-

tisés, et qu'au contraire, lorsque l'aimant permanent est retiré du capuchon, les éléments de filtre soient démagnétisés. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un filtre magnétique selon l'art antérieur; - la figure 2 est une vue en coupe verticale d'un autre filtre magnétique de type connu; - la figure 3 est une vue en coupe

verticale d'une première forme de réalisation d'un fil-

tre magnétique selon l'invention; - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3, certaines parties n'étant pas représentées; - la figure 5 est une vue à plus grande échelle, de la partie entourée par la ligne en ovale V de la figure 3; - la figure 6 est une vue partielle,

à plus grande échelle, de la partie entourée par le cer-

cle VI de la figure 4; - la figure 7 est une vue en coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la figure 6; - la figure 8 est une vue en coupe verticale d'une seconde forme de réalisation d'un filtre magnétique selon l'invention; - la figure 9 est une vue à plus grande échelle de la partie entourée par la ligne en ovale IX de la figure 8; - la figure 10 est une vue en coupe partielle suivant la ligne X-X de la figure 9; - la figure 11 est une vue à plus grande échelle de la partie entourée par le cercle XI de la figure 10; et - les figures 12 (A), 12(B) et 12(C)

sont des vues destinées à expliquer le mode de fonction-

nement du filtre magnétique représenté sur la figure 8,

la figure 12(A) représentant les éléments de filtre ini-

tialement introduits, la figure 12(B) représentant une

couche de filtres magnétisés, et la figure 12(C) repré-

sentant l'évacuation des éléments de filtre.

Première forme de réalisation, figures 3 à 7: En se référant tout d'abord à la

figure 3, un récipient 1 est séparé, par un corps prin-

cipal d'écran 2, en une chambre supérieure 3 et une cham-

bre inférieure 4. Ce récipient comporte un orifice d'en-

trée de liquide 5, par lequel un liquide à traiter est chargé dans le récipient 1, et un orifice de sortie de liquide 6, par lequel le liquide traité est déchargé du

récipient 1. Les éléments de filtre 8 formant, par magné-

tisation, une couche de filtre 7, sont déposés sur le

corps principal d'écran 2 de manière à pouvoir se dépla-

cer librement vers le haut. Des capuchons 9 en matériau non magnétique, font saillie vers le haut à travers le

corps principal d'écran 2, de manière étanche au liquide.

Un aimant permanent 10 peut se déplacer verticalement pour entrer et sortir dans chaque capuchon 9. Lorsque l'aimant permanent 10 est introduit dans le capuchon 9,

les éléments de filtre 8 sont magnétisés; lorsque l'ai-

mant permanent 10 est sorti du capuchon 9, les éléments

de filtre 8 sont démagnétisés.

le corps principal d'écran 2 est placé horizontalement dans le récipient 1 et comprend une grille 11 à travers laquelle les aimants permanents peuvent se déplacer verticalement. Une plaque de séparation 12 est placée au-dessus de la grille 11 et

est destinée à séparer les capuchons 9 les uns des au-

tres. Des plaques d'écran 14 sont placées au-dessus de

5.la plaque de séparation 12 de manière à recouvrir par-

tiellement, chacune, quatre ouvertures traversant la

plaque de séparation 12. Les plaques d'écran 14 compor-

tent des fentes ou des mailles ne permettant pas le pas-

sage des éléments de filtre 8 (constitués par exemple par des particules de 0,5 à 2 mm). Comme on peut mieux le voir sur les figures 4 et 6, chaque plaque d'écran

14 est placée au centre de quatre capuchons 9.

Des cloisons de séparation 16 sont placées au-dessus de la couche de filtre 7 et divisent l'espace délimité par une paroi latérale annulaire 15,

en un certain nombre de sections. Les cloisons de sépa-

ration 16 divisent l'espace situé au-dessus des capuchons 9 pour former des carrés reliés ensemble, et définissent

des passages d'introduction verticaux 17 opposés verti-

calement aux plaques d'écran 14.

Au-dessous de chaque capuchon 9 se trouve un tube de guidage 18 en matériau non magnétique, entourant l'aimant permanent 10, et un carter 19 en matériau ferromagnétique entoure le tube de guidage 18 de manière à établir un chemin magnétique. Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, les tubes de guidage 18 traversent vers le bas le fond du récipient 1 et servent à séparer, de manière étanche au liquide, les aimants permanents 10 de l'intérieur du récipient 1, tout en

permettant le mouvement vertical de ces aimants perma-

nents 10. Plus précisément, une tige 20 solidaire de chaque aimant permanent 10 traverse par le bas le fond du récipient 1, et est reliée à un dispositif de levage

21. Le dispositif de levage 21 peut se déplacer vertica-

lement le long d'un guide 22, sous l'action d'un dispo-

sitif d'entraînement 23 constitué par exemple par un vérin à vis, pour déplacer verticalement l'ensemble

des aimants permanents 10.

Le récipient 1 est supporté par une jupe 24. Un écran supérieur 25 est fixé à l'orifice d'en- trée de liquide 5, et la taille de ses mailles ne permet pas le passage des éléments de filtre 8, comme c'est le

cas pour les plaques d'écran 14.

Dans le filtre magnétique construit de la manière décrite ci-dessus, les éléments de filtre 8 remplissent la partie située au-dessus des capuchons 9, comme indiqué sur la figure 3, Lorsqu'on actionne le

dispositif d'entraînement 23, et lorsque les aimants per-

manents 10 sont introduits dans les capuchons 9, les cir-

cuits magnétiques des aimants permanents 10 sont établis entre les parties de la couche supérieure et de la couche inférieure des éléments de filtre 8 qui s'amoncellent naturellement, de façon que l'espace compris entre les couches supérieure:et-inférieure se trouve magnétisé en

formant ainsi la couche de filtre 7.

Dans ce-cas, comme indiqué sur la

figure 3, pratiquement toute la moitié supérieure de cha-

que aimant permanent 10, c'est-à-dire son pôle magnétique supérieur, est introduite dans la couche de filtre 7

comme indiqué sur la figure 3, tandis que le pôle magné-

tique inférieur de l'aimant permanent 10 reste dans le carter 19. Par suite, les champs magnétiques produits

ertre les pôles magnétiques supérieurs des aimants perma-

nents 10, et les extrémités supérieures des carters 19, ont pour effet de magnétiser les éléments de filtre 8 de

la couche de filtre 7.

Dans ce cas, du fait de l'attraction magnétique mutuelle entre les éléments de filtre 8, la

densité de la couche de filtre 7 dans la direction ver-

ticale, devient plus élevée que celle de la couche de

filtre 7 normalement accumulée. Etant donné que la pro-

fondeur de remplissage initial des éléments de filtre 8 dépasse la hauteur des capuchons 9, comme indiqué sur la

figure 3, les éléments de filtre 8 sont rechargés succes-

sivement, par le dessus des capuchons 9, pour compenser

la partie comprimée, de façon que la densité de la cou-

che de filtre 7 autour des capuchons 9 devienne uniforme.

Le liquide à traiter est introduit

dans la couche de filtre 7 de façon que les déchets en-

traînés par le liquide, soient attirés et piégés. Ainsi, le liquide à traiter est chargé par-l'orifice d'entrée de liquide 5 du récipient 1, puis divisé en un certain nombre de courants par les passages d'introduction 17 des cloisons de séparation 16. Ces courants ainsi divisés traversent de manière sensiblement uniforme les parties correspondantes de la couche de filtre 7, de façon que les déchets soient attirés et piégés par les éléments de filtre 8. Ensuite, les déchets passent à travers les plaques d'écran 14, puis dans la chambre inférieure 14, de manière à être dirigés vers l'orifice de sortie de

liquide 6, comme indiqué par les flèches.

Lorsque les aimants 10 sont entrai-

nés vers le bas, le long des tubes de guidage 18, Jus-

qu'à leur position basse maximum, ces aimants permanents

se placent dans leurs carters 19. Par suite, les cir-

cuits magnétiques formés entre les pôles magnétiques

supérieurs des aimants permanents 10 et les parois laté-

rales des carters 19, ont pour résultat de diminuer l'influence du flux de fuite vers l'extérieur, de sorte

que les éléments de filtre 8 peuvent maintenant se dé-

placer librement.

Ensuite, un liquide de nettoyage est chargé dans le récipient 1 par l'orifice de sortie de liquide 6, comme indiqué par les flèches en traits interrompus de la figure 3. Les éléments de filtre 8 sont alors fluidisés et détassés tout en étant mélangés ensemble. Par suite, toutes les surfaces des éléments de filtre 8 viennent en contact avec le liquide de

nettoyage, de sorte que les déchets sont retirés des sur-

faces de ces éléments de filtre 8, puis évacués, avec

le liquide de nettoyage, par l'orifice d'entrée de liqui-

de 5 du récipient 1.

Dans ce cycle de nettoyage de type

à contre-courant, la fluidification des éléments de fil-

tre 8 produit l'effet de mélange essentiellement à l'in-

térieur des passages d'introduction 17 des cloisons de séparation 16. Ainsi une fluidification des éléments de filtre 8 renforce l'effet de nettoyage en empêchant les éléments de filtre 8 de se disperser dans d'autres régions. A la fin du cycle de nettoyage à contre-courant,

les éléments de filtre fluidifiés 8 retombent et s'accu-

mulent naturellement. Dans ce cas, les éléments de filtre

8 sont guidés vers le bas par les passages d'introduc-

tion 17 des cloisons de séparation 16, vers leur posi-

tion initiale, de sorte que ces éléments de filtre 8

s'accumulent uniformément sans risquer de se disperser.

On remarquera que, lors du déplace-

ment vertical des aimants permanents 10, même lorsque les pôles des aimants 10 sont amenés au contact des tubes de guidage 18 en matériau non magnétique, les pôles magnétiques sont maintenus hors de contact avec les parties ferromagnétiques, ce qui permet d'éviter ce

qu'on appelle le contact de démagnétisation.

Dans le cycle de nettoyage de type

à contre-courant, l'écran supérieur 25 empêche les élé-

ments de filtre 8 de s'échapper du récipient 1.

Seconde forme de réalisation, figures 8 à 12 (C): Une seconde forme de réalisation d'un filtre magnétique selon l'invention est représenté sur les figures 8 à 12 (C). En se référant tout d'abord à la figure 8, un récipient 31 est séparé, par un corps principal d'écran 32, en une chambre supérieure 33 et

une chambre inférieure 34. La chambre supérieure 33 com-

porte un orifice d'entrée de liquide 35 par lequel un liquide à traiter est chargé dans le récipient ainsi

qu'une entrée d'alimentation d'éléments de filtre 36.

La chambre inférieure 34 comporte un orifice 37 d'éva-

cuation de liquide, permettant de décharger le liquide

traité, ainsi qu'une sortie d'éléments de filtre 38.

Les éléments de filtre 40 formant une couche de filtre 39 lorsqu'ils sont magnétisés, comme cela sera décrit

plus en détails ci-après, s'accumulent sur le corps prin-

cipal d'écran 32.

Des capuchons 41 en matériau non magnétique, traversent vers le haut le corps principal

d'écran 32. Un aimant permanent 42 peut se déplacer ver-

ticalement pour entrer et sortir de chaque capuchon 41.

Lorsque les aimants permanents 42 sont introduits dans leur capuchon 41, les éléments de filtre 40 entourant les capuchons 41 sont magnétisés; lorsque les aimants permanents 42 sont retirés du capuchon 41, les éléments

de filtre 40 sont démagnétisés.

Le corps principal d'écran 32 est placé horizontalement dans le récipient 31, comme indiqué sur la figure 8. Les capuchons 41 traversent, vers le haut, le corps principal d'écran 32. Ce corps principal

d'écran 32 comprend une grille 43 en matériau ferroma-

gnétique, des buses d'écran 44 disposées sur la grille 43 et entourées par les éléments de filtre 40, et des plaques de séparation 45 assurant la séparation étanche au liquide, entre les buses d'écran 44 et les capuchons 41. Comme indiqué sur la figure 9, la buse d'écran 44 comporte une ouverture 47 d'introduction des éléments de filtre, cette ouverture étant dirigée vers le bas à partir de l'extrémité inférieure d'une partie en forme d'entonnoir 46. Une paroi latérale 48

de la buse d'écran 44 est munie de fentes 49 en commu-

nication avec l'espace situé au-dessous de la grille 43, c'est-à-dire la chambre inférieure 34. La taille des fentes 49 est choisie de manière à ne pas laisser passer

les éléments de filtre 40.

Dans cette forme de réalisation, les fentes 49 se présentent en forme de coins, comme représenté sur la figure 10, mais ces fentes peuvent

présenter n'importe quelle configuration convenable.

De plus, au lieu de réaliser des fentes 49, on peut réaliser des trous. La grille 43 représentée sur la figure 9 comporte trois trous 50 pour chaque buse d'écran 44. De préférence, la cloison de séparation 45 est inclinée de façon que son prolongement soit dirigé

vers l'axe de la buse d'écran 44. Un cylindre de répar-

tition en forme de capuchon 51, muni d'un sommet coni-

que, est placé au centre de la grille 43, Juste au-des-

sous de l'entrée d'alimentation 36 des éléments de filtre.

Des tubes de guidage 52, étanches au liquide, réalisés dans un matériau non magnétique, sont places au-dessous de la buse d'écran 44 de manière à assurer la communication entre l'extrémité inférieure des capuchons 41 et l'extérieur du récipient 31. Ces tubes entourant leur aimant permanent 42. Un carter 53 en matériau ferromagnétique entoure chaque tube de guidage 52 de manière à fermer les circuits magnétiques au voisinage de l'extrémité inférieure des buses d'écran

44 et de la grille 43.

Un dispositif d'entraînement 54 est utilisé pour amener les aimants permanents 42 dans l'une

quelconque de plusieurs positions verticales. Le dispo-

sitif d'entraînement 54 comprend des tiges 55 dirigées vers le bas à partir des extrémités inférieures des aimants permanents 42. Ces tiges traversent les tubes de guidage 52 pour sortir du récipient 31. Un élévateur 56 est relié aux extrémités inférieures des tiges 55. Des guides 57 supportent l'élévateur 56 dans son mouvement vertical. Un organe d'entraînement 58 constitué par exem- pie par un moteur électrique permet d'amener l'élévateur

56 dans l'une quelconque de plusieurs positions vertica-

les. Un mécanisme de transmission de puissance 59 compre-

nant un arbre d'entraînement assure la liaison entre

la source d'entraînement 58 et l'élévateur 56, par l'in-

termédiaire d'engrenages de réduction et de transmission.

Un dispositif de râteau 60, destiné

à aplanir parfaitement la surface supérieure des élé-

ments de filtre 40 accumulés sur le corps principal d'écran 32, est placé dans la chambre supérieure 37 du

récipient 31. Comme indiqué sur la figure 8, le disposi-

tif de râteau 60 comprend, un râteau en forme de tige 61 placé horizontalement dans le récipient 31 et tournant

dans un plan horizontal, et ainsi qu'un mécanisme d'en-

tratnement 62, constitué par exemple par un vérin hydrau-

lique, permettant de faire tourner un certain nombre de fois le râteau 61 lorsqu'on effectue le remplissage des

éléments de filtre 40.

Un ensemble de plaques-chicanes 63

est placé au-dessous de l'entrée de liquide 35 du réci-

pient 31, de façon que le Jet de liquide à traiter arri-

vant par l'orifice d'entrée de liquide 35, soit dévié et ralentisse en se répartissant uniformément. Une trémie 64 est utilisée pour diriger les éléments de filtre 40

vers la sortie 38 des éléments de filtre.

Lorsque les éléments de filtre 40

sont chargés dans le récipient 31, on actionne le dispo-

sitif d'entraînement 54, comme indiqué sur la figure 12 (C), de manière à faire monter l'aimant permanent 42 dans une position légèrement plus élevée que la partie L5 inférieure du corps principal d'écran 32, et se situant au voisinage de la partie en forme d'entonnoir 46 de la

buse d'écran 44. On raccourcit ainsi le circuit magnéti-

que entre d'une part le pôle magnétique supérieure de chaque aimant permanent 42, et d'autre part l'extrémité supérieure du carter 53 et la grille 43, de manière à produire un champ magnétique intense, comme indioué par les lignes en traits interrompus de la figure 12( A. Lorsque, dans ces conditions, les éléments de filtre 40 sont chargés dans le récipient 31 par l'entrée d'alimentation d'éléments de filtre 36, les éléments de filtre tombent sur le sommet conique du tube de distribution 51 de manière à être répartis et guidés par les capuchons 41 et les plaques de séparation 45, vers les parties en forme d'entonnoirs 46 des buses d'écran 44. Les champs magnétiques magnétisent alors les éléments de filtre 40 qui s'attirent les uns les autres

et se rejoignent.

Par suite, le passage des éléments

de filtre magnétisés 40 dans l'ouverture 47 est inter-

dit, de sorte que les éléments de filtre 40 sont piégés

et maintenus dans les parties en forme d'entonnoirs 46.

Dans ce cas, lorsque les ouvertures 47 de certaines

buses d'écran 44 sont bouchées par les éléments de fil-

tre agglomérés 40, les éléments de filtre 40 s'accumu-

lent progressivement et s'écoulent vers les buses d'écran restantes 44 qui ne sont pas encore fermées. Par suite,

les ouvertures 47 de l'écran se ferment progressivement.

Lorsque tous les passages d'éléments de filtre 47 sont fermés par les éléments de filtre 40, ces éléments de

filtre 40 s'accumulent naturellement sur le corps prin-

cipal d'écran 32.On fait ensuite fonctionner le dis-

positif de râteau 60 de façon que le râteau 61 tourne horizontalement un certain nombre de fois. Les éléments de filtre 40 sont alors amenés dans les parties qui ne

sont pas encore suffisamment remplies d'éléments de fil-

tre 40, et la surface irrégulière de la couche d'éléments de filtre est aplanie. La partie de la couche de filtrage 39 qui doit être magnétisée, présente ainsi une épaisseur uniforme.

Dans cette seconde forme de réali-

sation, les éléments de filtre 40 entassés entre le corps principal d'écran 32 et le dispositif de râteau 60, sont utilisés comme couche de filtrage 39, ce qui permet de diminuer la quantité d'éléments de filtre 40 nécessaires. La magnétisation de la couche de filtrage est effectuée de la manière ci-après. Après

avoir aplani la surface supérieure de la couche d'élé-

ments de filtre, le dispositif d'entraînement des aimants

* 54 est mis en marche pour faire monter les aimants per-

manents 42. Lorsque les pôles magnétiques inférieurs des aimants permanents 42 viennent s'aligner avec la surface supérieure du corps principal d'écran 32, comme indiqué

sur la figure 8 et sur la figure 12(B), le champ magnéti-

que formé entre les pales magnétiques des aimants perma-

nents 42, passe dans pratiquement toute la couche de

filtrage 39 pour magnétiser les éléments de filtre 40.

Dans ces conditions, les éléments de filtre 40 piégés dans la partie en forme d'entonnoir 46 de chaque buse

d'écran 44, sont magnétisés par le pôle magnétique infé-

rieur de l'aimant permanent 42, de sorte que l'ouverture des éléments de filtre 47 est maintenue fermée. De plus, le champ magnétique produit entre les pôles magnétiques des aimants permanents 42 se trouve étalé verticalement

par rapport au moment de remplissage initial des élé-

ments de filtre 40.

Pour retirer les déchets d'un liquide à traiter, ce liquide est introduit dans le

récipient 31 par l'orifice d'entrée 35, dans les condi-

tions de magnétisation complète de la couche de filtrage

39. Comme la couche de filtrage 39 présente une profon-

deur parfaitement uniforme, il ne se produit aucune variation notable du degré de magnétisation des éléments de filtre 40 de cette couche. Par suite, les déchets entraînés par le liquide sont piégés dans pratiquement toute la zone de la couche de filtrage 39, et la chute

de pression reste uniforme.

Le liquide, maintenant débarrassé

des déchets, passe par les fentes 49 de la paroi laté-

rale 48 des buses d'écran 44, et par les ouvertures 47, pour pénétrer dans la chambre inférieure 34, comme indiqué sur la figure 12(B) et se décharger par la sortie de liquide 37 du récipient 31. Dans cette seconde forme de réalisation, le liquide traité est dirigé dans la chambre inférieure 34 par plusieurs passages, ce qui

permet de réduire au minimum la chute de pression.

Pour évacuer les éléments de filtre, on actionne le dispositif d'entrainement des aimants 54 de façon que les aimants permanents 42 soient entrainés vers le bas jusqu'à une position se situant au-dessous des buses d'écran 44, comme indiqué sur la figure 12(C), c'est-à-dire dans le carter 53. Les champs magnétiques produits par les aimants permanents 42, sont confinés dans le carter 53, comme indiqué par les lignes en traits interrompus de la figure 12(C), de façon que les circuits magnétiques partent du pôle magnétique supérieur de chaque aimant permanent 42, pour passer par la paroi latérale cylindrique du carter 53, et se fermer par le p8ôle magnétique inférieur. Cela permet de diminuer l'influence du flux de fuite vers l'extérieur, de façon que les éléments de filtre 40 soient démagnétisés et tombent donc, sous l'effet de leur propre poids, dans la trémie 64, comme indiqué par la flèche de la figure 12(C), pour être évacués par la sortie d'éléments de

filtre 38 de l'élément 31.

Comme décrit sur la figure 2, les éléments de filtre déchargés 40 sont entraînés vers la chambre de nettoyage en même temps que le liquide traité. Après avoir été nettoyés, les éléments de filtre 40 sont

de nouveau introduits dans le récipient 31.

On remarquera que pendant la course

verticale des aimants permanents 42, les p6les magnéti-

ques de ces aimants sont entourés par les tubes de gui-

dage 52 en matériau non magnétique, ce qui permet d'évi-

ter tout contact des aimants avec les parties ferroma-

gnétiques. Cela permet d'éviter ce qu'on appelle le con-

tact de démagnétisation.

On peut résumer de la manière sui-

vante les effets, caractéristiques et avantages des filtres magnétiques selon l'invention: (I) Les éléments de filtre sont soumis à un champ magnétique intense, ce qui permet de réduire le mouvement des éléments de filtre au moment de leur

chargement initial, et d'augmenter la densité de la cou-

che de filtrage. Cela permet donc, d'améliorer la facul-

té des éléments de filtre, d'attirer et de piéger-les

déchets, c'est-à-dire d'améliorer le rendement de fil-

trage.

(II) Lorsque les éléments de filtre sont magnétisés, la densité de la couche de filtrage est augmentée du fait que les éléments de filtre s'attirent magnétiquement les uns les autres, et même lorsque la profondeur de la couche d'éléments de filtre est diminuée

du fait de l'augmentation de densité de la couche de fil-

tre, les éléments de filtre sont amenés naturellement par le dessus, ce qui permet d'éviter les variations de

densité de la couche de filtrage.

(III) Lorsque les aimants permanents sont

retires vers le bas de la couche de filtrage, les élé-

ments de filtre sont démagnétisés et deviennent donc libres de se déplacer vers le haut. Par suite, dans le

nettoyage de type à contre-courant, la couche de fil-

trage est fluidifiée, ce qui permet d'améliorer le ren-

dement de nettoyage.

(IV) Les aimants permanents sont intro-

duits dans des carters en matériau ferromagnétique, ce qui permet de réduire au minimum le flux de fuite et d'assurer une démagnétisation efficace des éléments de filtre. Par suite, les éléments de filtre peuvent être

facilement retirés du corps principal de filtre.

(V) Lorsqu'ils ne sont pas utilisés, les aimants permanents sont retirés dans les tubes de

guidage en matériau non magnétique, ce qui permet d'évi-

ter le contact direct des aimants permanents avec les parties ferromagnétiques, et par conséquent de réduire au minimum la démagnétisation des aimants permanents,

en augmentant ainsi la durée de vie des aimants perma-

nents.

(VI) Les moyens de séparation qui définissent un certain nombre de sections et un certain nombre de passages verticaux, sont placés audessus de la couche de filtrage, ce qui permet de délimiter le débit du liquide à traiter, et d'empêcher les éléments

de filtre de se disperser lorsqu'ils sont fluidifiés.

Cela permet donc d'éviter la variation d'épaisseur ou de densité de la couche de filtrage par dispersion des

éléments de filtre.

(VII) Lorsque la profondeur de la couche de filtrage est sensiblement égale à la longueur des

aimants permanents, on peut diminuer la quantité d'élé-

ments de filtre nécessaires.

(VIII) Du fait de la caractéristique (VII),

on peut réduire au minimum les chutes de pression.

(IX) Lorsque le passage des éléments de filtre est dirigé vers le bas à partir de l'extrémité inférieure de la partie en forme d'entonnoir de la buse d'écran du corps principal d'écran, on peut réduire notablement le mouvement des éléments de filtre magnéti- sés. (X) Lorsque la paroi latérale de la buse d'écran est munie de fentes, le déchargement du liquide traité débarrassé des déchets se trouve facilité,

ce qui permet d'augmenter la capacité de débit.

RE V E N D I C A T 0 N S

1 ) Filtre magnétique caractérisé en ce qu'il comprend un récipient (1, 31), un corps principal d'écran (2, 32) placé dans le récipient de manière à séparer celui-ci en une chambre supérieure (3, 33) communiquant avec un orifice (35) d'entrée de liquide, et une chambre inférieure (4, 34) communiquant

avec un orifice (6, 37) de sortie de liquide, des élé-

ments de filtre (8, 40) formant une couche de filtrage (7, 39) lorsqu'ils sont magnétisés, ces éléments de filtre étant accumulés sur le corps principal d'écran de façon qu'ils puissent se déplacer librement vers le haut,

des capuchons (9, 41) en matériau non magnétique traver-

sant vers le haut le corps principal d'écran, et un aimant permanent (10, 42) mobile verticalement se plaçant au-dessous de chacun des capuchons de façon que lorsque cet aimant permanent est introduit dans son capuchon

avec son pôle magnétique supérieur dépassant de la- cou-

che d'éléments de filtre placée sur le corps principal d'écran, les éléments de filtre soient magnétisés, et qu'au contraire, lorsque l'aimant permanent est retiré

du capuchon, les éléments de filtre soient démagnétisés.

2 ) Filtre magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps principal (2) comporte des plaques d'écran (14) munies de fentes ou

de mailles dont les dimensions ne permettent pas le pas-

sage des éléments de filtre, ces plaques étant placées

sur le corps principal d'écran entre les capuchons.

3 ) Filtre magnétique selon l'une

quelconque des revendications précédentes, caractérisé

en ce qu'un tube de guidage (18) en matériau non magné-

tique entoure chacun des aimants permanents, et un car-

ter en matériau ferromagnétique (11) entoure chacun des tubes de guidage, pour établir un circuit magnétique, ces tubes et carter étant disposés audessous de chacun

des capuchons.

4 ) Filtre magnétique selon l'une

quelconque des revendications précédentes, caractérisé

en ce que des moyens de séparation (16) munis de passages d'éléments de filtre, sont placés au-dessus du corps principal d'écran. %s 5 ) Filtre magnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient (1, 31), un corps principal d'écran (2, 43) placé dans le récipient pour séparer celui-ci en une chambre supérieure (3, 33) communiquant avec un orifice d'entrée (5, 35) du liquide à traiter, et une chambre

inférieure (4, 34) communiquant avec un orifice de sor-

tie (6, 37) de liquide, des capuchons (9, 42) en maté-

riau non magnétique traversant vers le haut le corps

principal d'écran, des éléments de filtre (8, 40) for-

mant une couche de filtrage lorsqu'ils sont magnétisés,

ces éléments de filtre s'accumulant sur le corps prin-

cipal d'écran, et un aimant permanent (10, 42) mobile

verticalement se plaçant au-dessous de chacun des capu-

chons de façon que lorsque cet aimant permanent est introduit dans le capuchon, avec son pôle magnétique supérieur venant légèrement au-dessus de la surface inférieure du corps principal d'écran, les éléments de filtre soient magnétisés tout en étant retenus contre tout mouvement vers le bas, et de façon que lorsque le paIe magnétique supérieur de l'aimant permanent est retiré du capuchon, le mouvement des éléments de filtre

soit libéré.

) Filtre magnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une buse d'écran (44) est placée dans le corps principal d'écran entre capuchons adjacents, cette buse d'écran comprenant une partie en forme d'entonnoir (46), un passage (47) dirigé vers le bas à partir de l'extrémité inférieure de la partie en forme d'entonnoir, et une paroi latérale (48) dirigée vers le haut à partir de l'extrémité supérieure

de cette partie en forme d'entonnoir, cette paroi laté-

rale étant munie de fentes (49) ou de trous communiquant avec la chambre inférieure du récipient, la taille de ces fentes ou de ces trous ne permettant pas le passage

des éléments de filtre.

7 ) Filtre magnétique selon la

revendication 6, caractérisé en ce qu'au-dessous de cha-

cune des buses d'écran se trouve un tube de guidage (52) en matériau non magnétique entourant l'aimant permanent, et un carter (53) en matériau ferromagnétique entourant le tube de guidage, de manière à -établir un circuit magnétique. 8 ) Filtre magnétique selon l'une

quelconque des revendications de 5 à 7, caractérisé en

ce qu'un dispositif de râteau (61) destiné à aplanir la surface supérieure de la couche d'éléments de filtre,

est placé au-dessus des capuchons.