BE897309A - Procede et appareil pour nettoyer des tissus - Google Patents

Description

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  Procédé et appareil pour nettoyer des tissus. 



  Demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique   nO 399. 323   du 19 juillet 1982 en faveur de J. C. MATTHEWS. 



   Pour nettoyer des tissus relativement délicats ou des matières souples du genre tissu utilisées, par exemple, dans des filtres à poussière, en vue de les débarrasser des matières polluantes pulvérulentes sèches, on utilise habituellement un jet d'air continu sous une pression relativement élevée. Dans le cas 

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 d'installations de filtration importantes et onéreuses, comme celles utilisées dans les centrales dont les chaudières brûlent des combustibles fossiles pour éliminer la poussière des gaz brûlés, et dans certaines autres applications industrielles, un technicien doit habituellement travailler pendant plusieurs heures au moyen d'un tuyau flexible à air comprimé pour nettoyer les filtres.

   La matière filtrante peut être sérieusement endommagée par ce procédé de nettoyage classique et il arrive fréquemment qu'il ne soit pas possible d'effectuer plus d'un seul nettoyage avant de devoir jeter le filtre. 



   L'invention a pour but de procurer un procédé et un appareil perfectionnés qui permettent d'effectuer ces opérations de nettoyage difficiles en n'endommageant pas ou guère la matière nettoyée et en procédant d'une manière beaucoup plus rapide et plus économique. 



   L'invention a également pour but de procurer un dispositif perfectionné pour détacher des matières polluantes sèches de tissus souples, au moyen duquel des impulsions d'air à des fréquences soniques ou subsoniques soient appliquées à la matière sous des pressions peu élevées, mais avec une intensité suffisante et des fréquences propres à agiter la matière. 



   L'invention a encore pour but de procurer une technique et un appareil de nettoyage perfectionnés selon lesquels la fréquence des impulsions soit adaptée à une ou plusieurs fréquences d'oscillation naturelle de la matière ou à des harmoniques de ces fréqences. 



   L'invention a aussi pour but de procurer un procédé et un appareil perfectionnés selon lesquels la pression maximum des impulsions soit concentrée dans la zone ou dans une partie de la zone de l'objet à nettoyer, l'objet ou la matière à nettoyer étant déplacé 

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 angulairement par rapport au trajet des impulsions pour permettre aux parties d'impulsions de pression maximum de frapper des parties différentes de l'objet et la fréquence étant modifiée pour agiter ou faire vibrer l'objet à différentes fréquences de résonance et/ou harmoniques de ces fréquences de résonance. 



   D'autres buts et avantages ressortiront clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en plan d'un appareil conçu pour être utilisé conformément à l'invention ; la Fig. 2 est une vue en coupe verticale en substance suivant la ligne II-II de la Fig. 1 et dans le sens des flèches, la trompe étant partiellement arrachée ; la Fig. 3 est une vue en coupe verticale diamétrale axiale du générateur d'impulsions, à plus grande échelle, montrant une partie du moteur en substance suivant la ligne et les flèches III-III de la Fig. 1, et la Fig. 4 est une projection développée de la paroi obturatrice du rotor du générateur d'impulsions. 



   Les tissus qui sont utilisés dans les filtres pour les poussière des fumées s'imprègnent profondément de particules sèches qui, comme indiqué plus haut, sont souvent si difficiles à enlever par un nettoyage au jet d'air que l'élimination de la poussière par ce procédé classique ne peut fréquemment pas être réalisée de manière satisfaisante sans détruire la matière filtrante. Le présent mémoire illustre, par conséquent, une application préférée de l'invention à cette opération de nettoyage difficile, c'est-à-dire au nettoyage d'un filtre pour les poussières des fumées du type à manche. On comprendra cependant que 

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 l'invention peut être facilement appliquée au délogement de matières articulaires sèches de n'importe quel tissu ou matière du genre tissu relativement souple. 



   Les Fig. 1 à 4 illustrent un appareil préféré qui a été utilisé pour mettre l'invention en pratique. L'objet à nettoyer est illustré comme étant un filtre à poussière dans l'ensemble cylindique F du type utilisé pour les fumées. L'élément filtrant comprend une manche en tissu qui est montée sur une carcasse métallique réticulée de support. La carcasse n'est pas représentée. Comme déjà indiqué, les particularités de l'objet à nettoyer ne font pas en elles-mêmes partie de l'invention, mais de tels filtres, utilisés en grand nombre dans la batterie de dépoussiérage habituelle d'une centrale électrique ont tendance à être fortement colmatés par de la poussière et sont difficiles sinon impossible à nettoyer sans dommages par les procédés classiques.

   La carcasse comporte typiquement des parties par lesquelles le filtre peut avantageusement être suspendu de manière amovible, comme indiqué aux dessins, à un support 10 fixé à un arbre 12 tourillonnant dans la paroi supérieure 14 d'un boîtier en tôle désigné d'une manière générale en 15. Un volant 18 fixé sur l'arbre au-dessus de la paroi supérieure 14 permet de faire tourner le support 10 et la charge qu'il supporte pendant le nettoyage. Un moteur d'entraînement pourrait évidemment être utilisé pour faire tourner le support 10 et la charge. Le boîtier forme une enceinte étanche à la poussière, à l'exception de son extrémité inférieure en forme de trémie 20 et il comporte une porte d'accès 22 permettant l'introduction et l'enlèvement du filtre ou de l'objet à nettoyer.

   Une fenêtre d'observation transparente 24 est prévue dans la porte 22, comme indiqué aux-dessins, ou 

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 dans une autre partie appropriée du boîtier. 



   Un ensemble comprenant un générateur d'impulsions pneumatiques et une conduite de transport des impulsions est prévu et comprend un générateur d'impulsions, désigné d'une manière générale en 25, et une trompe, désignée d'une manière générale en 26. La trompe est représentée comme étant d'une forme repliée, pour plus de compacité, et son embouchure ouverte est raccordée de manière étanche à une ouverture 28 dans une partie médiane d'une des parois latérales du boîtier, dans une position visant à projeter des impulsions directement sur le filtre ou autre objet. 



  L'embouchure de la trompe a environ 30,5 cm de diamètre et la trompe est de préférence d'une forme en substance exponentielle et est agencée de manière à projeter une succession d'impulsions en faisceau sur la matière à nettoyer, le trajet déterminé par le faisceau ayant une section inférieure à la surface de la matière attaquée. 



   Le générateur d'impulsions 25 comprend un boîtier cylindrique 30 comportant un arbre axial 32 tourillonnant dans ce boîtier et pouvant être entraîné par un moteur électrique 33. Une entrée d'air 34 dans une paroi du boîtier 30 peut être raccordée à une source (non représentée) d'air sous pression. L'alimentation pneumatique de l'appareil qui a été construit débite environ 8,495 m3 d'air par minute pendant le fonctionnement du système. Une sortie 35 dans une autre paroi du boîtier 30 est raccordée à la trompe 26. Un rotor 36 calé sur l'arbre 32 comporte une paroi d'obturation cylindrique 41 dont la longueur axiale varie en substance d'une manière sinusoîdale pour former deux lobes 38,39 qui, lorsque le rotor tourne, ouvrent et ferment alternativement la sortie 35.

   La paroi 41 épouse avec précision la paroi interne cylindrique du boîtier 30 et peut tourner à proximité immédiate de 

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 celle-ci. Dans la forme d'exécution représentée, dans laquelle un rotor bilobé est conformé comme le montre la Fig. 4, le moteur est un moteur électrique à induction monophasé classique ayant une vitesse nominale de 1.800 tours par minute, de sorte que le rotor bilobé, à des vitesses de fonctionnement normales, crée une fréquence d'impulsion comprise entre 55 et 60 Hz. Un régulateur de vitesse à variation continue réglable à la main classique, illustré schématiquement en 40, est incorporé dans le circuit électrique du moteur 33 pour permettre l'entraînement du moteur à toute vitesse moins élevée et la modification de la vitesse à volonté. 



   On fait tourner la matière à nettoyer à la main au moyen du volant 18 tout en l'exposant aux impulsions d'air qui sont d'une intensité insuffisante pour faire osciller sensiblement la matière, sauf aux fréquences de résonance. Lors de l'utilisation de l'appareil décrit, on a constaté qu'en augmentant et diminuant la vitesse du rotor, on trouve plusieurs fréquences de résonance auxquelles la matière à nettoyer vibre ou s'agite. Ces vibrations accordées ne sont pas d'une vigueur ou d'une amplitude telle qu'elles endommagent la matière souple des éléments filtrants du type indiqué, mais à chaque fréquence de résonance, la poussière accrochée est effectivement détachée par les secousses.

   Quoique le flux d'air qui pénètre dans le boîtier soit ainsi insuffisant pour assurer le nettoyage de la matière en l'absence de ces vibrations accordées ou résonnantes, l'air contribue à faire tomber la poussière détachée et à la faire sortir de la trémie en vue d'être évacuée. 



   Si des vibrations résonnantes se produisent à environ 20,40 et 60 Hz, par exemple, et si l'appareil est réglé pour chacune de ces fréquences de résonance 

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 successivement, il est souhaitable de faire une pause et d'entretenir chacune de ces fréquences jusqu'à ce qu'il s'avère qu'il ne se détache plus de poussière. 



  Lorsque toute la poussière possible à été évacuée à chacune de ces fréquences successivement, il est préférable de réajuster la fréquence à une ou plusieurs des valeurs de résonance utilisées précédemment ou à une fréquence proche de celles-ci. Ce"retour"peut être effectué plusieurs fois et entraîne le délogement d'un supplément de poussière. La raison de ce phénomène n'est pas bien comprise, mais on suppose que la matière qui est nettoyée vibre à des fréquences qui sont à la fois fondamentales et harmoniques et que l'élimination de la poussière qui se produit au moment de chaque pause, qui pour plus de commodité est qualifiée de fréquence de résonance ou fréquence fondamentale, entraîne une modification de la masse et de la rigidité de la matière et ainsi une modification des fréquences de résonance fondamentales et harmoniques réelles.

   La modification des modes de vibration fondamentaux et harmoniques peut expliquer le fait qu'il est possible de revenir de manière répétée à des fréquences proches des fréquences précédemment utilisées et de déloger ainsi un supplément de poussière qui ne pouvait l'être précédemment. 



   Il convient de noter que la poussière varie largement du point de vue de ses caractéristiques physiques, comme la granulométrie, la forme, le pouvoir lubrifiant, la charge statique, etc. et que des tissus et des matières du genre tissu qui doivent être nettoyées varient aussi beaucoup. Ainsi, quoique la forme d'exécution de l'invention qui a été construite et éprouvée jusqu'à présent fonctionne avec une efficacité élevée lorsqu'elle est utilisée de la manière décrite pour nettoyer une réserve de filtres encrassés prove- 

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 nant d'une centrale électrique confrontée à un grave problème de nettoyage de filtres, on estime que les fréquences d'impulsions de nettoyage les plus efficaces peuvent sensiblement varier et être comprises, par exemple, dans tout intervalle de 10 à 100 Hz,

   pour d'autres poussières et d'autres matières filtrantes. De même, bien qu'on ait constaté qu'une alimentation d'air de 8,495 m3 par minute dans une trompe présentant une embouchure de débit de 30,5 cm de diamètre, soit très efficace pour nettoyer les filtres à manche, le débit d'air optimum peut aussi varier avec des matières et des conditions différentes. Un dispositif de réglage du débit de l'air ayant la forme d'une valve à main 44 est de préférence prévu pour pouvoir modifier le débit de l'air et ainsi l'intensité des impulsions. 



   Bien entendu, l'invention n'est en aucune manière limitée aux détails d'exécution décrits auxquels de nombreux changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de son cadre.

Claims (23)

1. EMI9.1

   R REVENDICATIONS E V E N D I C A T I O N S1.-Appareil pour nettoyer des filtres tubulaires faits d'un tissu souple ou d'une matière analogue, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier comportant une paroi latérale, un dispositif pour supporter un tel filtre à rotation dans le boîtier en face de cette paroi latérale, un générateur sonique à même de produire des impulsions dans un intervalle à variation continue entre 10 et 100 Hz et comportant une partie de débit de section transversale limitée orientée vers l'intérieur à partir de la paroi latérale vers l'endroit où le filtre est supporté, de sorte que le fonctionnement du générateur sonique, tandis que le filtre tourne, soumet différentes parties du filtre à des impulsions dirigées vers sa surface.
2. 2.-Procédé pour nettoyer une matière poreuse souple, caractérisé en ce qu'on la soumet à l'action d'impulsions d'air de fréquences différentes comprises entre 10 et 100 Hz.
3. 3.-Procédé pour nettoyer une matière poreuse souple comportant des parties qui peuvent osciller à plusieurs fréquences de résonance et/ou harmoniques différentes comprises entre 10 et 100 Hz, caractérisé en ce qu'on soumet la matière à l'action d'impulsions d'air d'une ou de plusieurs de ces fréquences.
4. 4.-Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on maintient la fréquence en substance constante pendant un certain temps à chacune de plusieurs fréquences différentes auxquelles une résonance ou une harmonique d'une résonance est indiquée par la vibration de la matière.
5. 5.-Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on fait varier la fréquence des EMI9.2 impulsions tout en observant la réaction de la matière 1 <Desc/Clms Page number 10> et on maintient la fréquence en substance constante pendant un certain temps à chacune de plusieurs fréquences différentes auxquelles les vibrations de la matière indiquent un état de résonance ou un état harmonique.
6. 6.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2,3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'on projette les impulsions vers la matière en un trajet concentré en forme de faisceau dont la section transversale est inférieure à la section de la matière et on déplace la matière sous un angle par rapport à la direction de projection de ce trajet pour y exposer des parties différentes de la matière.
7. 7.-Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un générateur sonique comprenant un corps comportant une entrée d'air, une sortie d'air, un interrupteur propre à bloquer et à débloquer périodiquement et séquentiellement le passage de l'air à partir de la sortie et une conduite de transport d'impulsions comportant une entrée raccordée à la sortie d'air, la conduite de transport des impulsions comportant une sortie qui est raccordée à une ouverture dans la paroi latérale et qui délimite la partie de débit.
8. 8.-Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moteur à vitesse variable pour actionner l'interrupteur et un dispositif de commande pour modifier sélectivement la vitesse du moteur et de l'interrupteur.
9. 9.-Procédé pour nettoyer une matière du genre tissu souple qui est montée sur une carcasse rigide sans enlever la matière de la carcasse, caractérisé en ce qu'on soumet la matière à l'action d'ïmpulsions d'air de fréquences différentes comprises entre 10 et 100 Hz pour faire vibrer la matière. <Desc/Clms Page number 11>
10. 10.-Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'intensité des impulsions est suffisante pour faire vibrer la matière à une fréquence fondamentale et/ou à des harmoniques de cette fréquence, mais est insuffisante pour provoquer des vibrations substantielles à d'autres fréquences.
11. 11.-Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on maintient la fréquence en substance constante pendant un certain temps a plusieurs fréquences auxquelles la résonance ou une harmonique d'une fréquence de résonance est indiquée par une vibration de la matière.
12. 12.-Appareil suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif pour fournir de l'air sous pression à l'entrée d'air et un dispositif de réglage pour modifier cette pression.
13. 13.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2,3, 4,5, 9,10 et 11, caractérisé en ce qu'on modifie, en outre, la pression d'air des impulsions.
14. 14.-Appareil suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conduit de transport des impulsions est une trompe de forme généralement exponentielle.
15. 15.-Procédé suivant les revendications 4,5, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'on règle la fréquence par excès et par défaut entre les fréquences auxquelles une résonance ou une harmonique de résonance est indiquée et on interrompt le réglage pour maintenir la fréquence constante une seconde fois à l'une de ces fréquences après avoir soumis la matière à des impulsions de fréquence constante à une autre des fréquences.
16. 16.-Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les impulsions sont dirigées vers la matière suivant un trajet en forme de faisceau de <Desc/Clms Page number 12> section transversale limitée.
17. 17.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2, 4, 5, 9, 10 et 11, caractérisé en ce que l'intensité des impulsions varie en substance de manière sinusoïdale.
18. 18.-Appareil suivant l'une quelconque des revendications 7,8 et 14, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour fournir de l'air sous une pression constante à l'entrée d'air et un dispositif de support pour maintenir un objet à nettoyer de manière amovible dans une position dans laquelle il puisse subir les impulsions. EMI12.1
19. 19.-Appareil suivant la revendication 18, -caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif pour déplacer un objet porté par le dispositif de support vers des positions telles que des parties différentes de l'objet soient alignées avec la sortie d'air.
20. 20.-Appareil suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le dispositif de support peut tourner pour déplacer l'objet autour d'un axe généralement vertical dans le boîtier.
21. 21.-Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce qu'on règle la fréquence par excès et par défaut plus d'une fois et on interrompt le réglage pour maintenir la fréquence constante plus d'une fois à plusieurs de ces fréquences.
22. 22.-Procédé suivant la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que les fréquences sont d'environ 20,40 et 60 Hz.
23. 23.-Procédé suivant l'une quelconque des revendications 5, 11 et 21, caractérisé en ce que la pression d'air et l'intensité des impulsions sont trop basses pour provoquer un déplacement ou une distorsion substantielle de la matière à des fréquences autres que <Desc/Clms Page number 13> les dites fréquences.