CH424441A

CH424441A - Equipement de filtration

Info

Publication number: CH424441A
Application number: CH1426664A
Authority: CH
Inventors: Donguy Rene; Roguin Andre
Original assignee: Commissariat Energie Atomique
Priority date: 1963-11-15
Filing date: 1964-11-04
Publication date: 1966-11-15
Also published as: FR1390234A; US3342022A; LU47310A1; IL22390A; DE1407937B2; BE655555A; ES306039A1; GB1026447A; DE1407937A1; NL6412988A

Description

Equipement de filtration
La présente invention concerne un équipement de filtration destiné par exemple à la filtration de gaz sous pression contenant des aérosols radioactifs en suspension, comportant un élément filtrant, une pièce support de l'élément faisant partie d'un boîtier étanche en plusieurs pièces séparables, un dispositif de solidarisation de l'élément filtrant et de la pièce support et un récipient d'entreposage du filtre.

Le remplacement des éléments filtrants colmatés ou contaminés par des produits radioactifs pose des problèmes dus essentiellement à la nécessité de n'effectuer les manipulations qu'à distance, en particulier cette exigence rend souhaitable une simplification aussi poussée que possible des manoeuvres de verrouillage et surtout de déverrouillage d'un élément filtrant sur la pièce support dont il est solidaire dans la cellule.

A cet effet, le filtre selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif comprend un organe tubulaire solidaire du support et portant des organes de verrouillage mobiles, un prolongement ménagé sur l'élément filtrant, insérable dans l'organe tubulaire et muni de moyens de réception des organes de verrouillage, un élément, de manoeuvre des organes de verrouillage mobile parallèlement au prolongement entre une première position où ledit élément maintient les organes de verrouillage en prise sur le prolongement et une seconde position où ledit élément libère ces organes, l'élément de manoeuvre étant repoussé élastiquement vers la première position, et présentant une butée dont la venue en contact avec des moyens coopérants ménagés à cet effet dans le récipient lors de l'insertion de l'ensemble du support et de l'élément filtrant dans le récipient,

repousse l'élément de manoeuvre vers la seconde position.

La description qui suit d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention, donné à titre d'exemple, se réfère au dessin ci-joint, dans lequel
La fig. 1 montre une vue en coupe du filtre.

La fig. 2 montre une poubelle de stockage d'élément filtrant en coupe suivant un plan vertical de symétrie, les constituants de la poubelle étant représentés dans la disposition qu'ils doivent occuper pour provoquer la séparation du support et de l'élément filtrant.

La fig. 3 est une vue de détail en coupe suivant le même plan que la fig. 2, les constituants de la poubelle étant représentés Idans la disposition qu'ils occupent pour provoquer la solidarisation d'un élément filtrant et d'un support.

Le filtre représenté en fig. 1 comprend un boîtier étanche 4 reliés par une embase 2 et une pièce support 4 reliés de façon étanche par un collier 6 représenté en traits mixtes. Ce collier est avantageusement constitué de deux demi-coquilles assemblées par des boulons dont le serrage presse deux faces tronconiques en regard des pièces 2 et 4 contre une bague biconique 8 reliée à l'embase 2 par des vis 10 : la conicité de la bague est différente de celle des faces en regard pour assurer l'étanchéité.

L'embase 2 porte une canalisation axiale 12 d'amenée de gaz, terminée par un embout 14 présentant une face sulpérieure de réception de l'élément filtrant, de forme tronconique pour assurer l'étanchéité de la jonction. L'embase 2 comporte également une canalisation 16 d'évacuation du gaz filtré.

L'embase représentée est munie de trois pieds 18 qui supportent l'ensemble de la cellule.

La pièce support 4 constitue la partie supérieure du boîtier. Elle enveloppe complètement l'élément filtrant, qui sera décrit plus loin et peut constituer une protection aux rayons r au cours du transport de l'élément lorsque celui-ci est contaminé. La pièce support 4 est munie à sa partie supérieure d'une anse 20 permettant sa manutention au moyen d'un palan.

L'élément filtrant 22, fixé de façon amovible à la pièce support 4 par un dispositif de verrouillage 24, présente à sa partie inférieure un ajutage d'admission 26 dont la face inférieure est hémisphérique pour assurer un contact étanche avec la paroi tronconique de l'ajutage 14. Cet ajutage peut présenter une saillie supérieure destinée à éviter la retombée des poussières. On voit ainsi que des organes différents assurent l'étanchéité du boîtier d'une part et la séparation de l'amont et de l'aval de l'élément filtrant d'autre part.

Un déflecteur 28 entoure l'ajutage et permet d'amorcer son centrage lors de l'assemblage de la cel lule. Trois pattes 30 fixées à la paroi inférieure du filtre le supportent lorsqu'il est posé dans un récipient appelé poubelle, qui comme on le verra plus loin, est destiné à recevoir l'élément filtrant et éliminent le risque d'endommagement de l'ajutage 26. Ces pattes font saillie d'une hauteur h hors de la pièce support 4.

L'élément filtrant est assemblé sur une plaque supérieure 32 à laquelle est fixé, par une vis 36, un prolongement 34 cylindrique. Le dispositif de verrouillage 24, qui va maintenant être décrit, relie l'élément filtrant 22 à la pièce support 4 par l'intermédiaire de ce prolongement 34.

Le dispositif 24 se compose essentiellement d'un manchon, porteur d'organes de verrouillage et d'un élément de manoeuvre. Le manchon tubulaire 38 qui porte les organes de verrouillage lest vissé dans un alésage borgne taraudé 40 prévu à cet effet dans le fond de la pièce support 4. Des organes de verrouil lage sont constitués par trois billes 42 coulissant dans des passages cylindriques radiaux 44 ménagés à cet effet dans le manchon 38 et retenues par une cage non représentée. Lorsque oes billes font saillie à l'intérieur de l'alésage du manchon 38, elles s'engagent dans une gorge 46 prévue à cet effet dans le prolongement cylindrique 34 et emprisonnent celui-ci.

Le maintien des billes en saillie radiale dans l'alésage du manchon est assuré par un élément de manoeuvre 48 constitué d'une douille 50 montée coulissante sur le manchon 38 et d'une chemise 58. Un ressort de verrouillage 52 comprimé entre un épaulement de l'alésage 40 et la douille 50 repousse celle-ci dans une position basse (où elle est représentée en fig. 1) pour laquelle un épaulement inférieur 54 de la douille est en contact avec une face de butée 56 prévue à cet effet sur le manchon 38. Ainsi, aussi longtemps qu'une force mécanique suffisante pour soulever l'élément de manoeuvre 48 n'est pas appliquée sur la chemise, le ressort 52 maintient l'élément filtrant 22 emprisonné dans la pièce support 4.

La chemise 58, fixée à la douille 48 et assurant la commande de l'élément, de manoeuvre, s'insère entre la paroi latérale de la pièce support 4 et le pourtour de l'élément filtrant 22. Pour permettre la commande de l'élément de manoeuvre lors de l'insertion de la pièce support dans une poubelle, la chemise présente par rapport au support une saillie h', inférieure à la saillie h des pattes de l'élément filtrant, lorsque l'élément est en position basse (fig. 1).

Pour assurer l'étanchéité de la liaison entre les ajutages 14 et 26, la liaison d'emprisonnement de l'élément filtrant 22 présente un jeu (réalisé par élargissement de la gorge 46); un poussoir 60, muni d'un ressort 62 qui prend appui sur le fond de l'alésage de la pièce 4, exerce sur le prolongement 34 une force qui plaque les ajutages l'un contre l'autre.

La poubelle de réception et de stockage de l'élément filtrant, représentée en fig. 2 et 3, se compose d'une enceinte 64 ouverte à sa partie supérieure et comportant une épaisseur suffisante de matériau de blindage 66. Des anneaux 68 permettent la manutention de la poubelle.

Le fond de la poubelle présente un étagement annulaire 70 et comporte un mécanisme 72, permettant de provoquer à volonté le désaccouplement d'un élément filtrant et de sa pièce support lors de l'introduction de celle-ci.

Comme le montre la fig. 2 l'étagement 70 présente un diamètre interne tel que, lors de l'insertion de la pièce support 4, la face inférieure de celle-ci et l'arête inférieure de la chemise 58 viennent en contact avec l'étagement, tandis que l'élément filtrant 22 peut dépasser l'étagement pour venir sur le fond.

Le mécanisme 72 est constitué par un plateau 74 porté par un piston 76 coulissant dans un passage 78 ménagé à cet effet à travers le fond de la poubelle suivant l'axe de celle-ci ; un ressort de rappel 80, comprimé entre une rondelle 82 portée par le piston et un rebord 84 de la poubelle, tend à repousser le plateau vers une position basse dans laquelle il est représenté en fig. 1. En position baisse, pour laquelle le plateau repose sur le fond de la poubelle, un intervalle h" supérieur à la hauteur h subsiste entre le plateau et l'étagement 70.

Une tringlerie de commande, représentée sur les fig. 2 et 3 sous forme d'une pédale 86 montée pivotante sur une patte 88 de la poubelle et articulée en 90 au piston, permet de soulever le plateau 74 et de l'amener de la position basse représentée en fig. 2 à la position haute représentée en fig. 3. L'encoche de passage de la pédale à travers la paroi latérale de la poubelle présente une forme coudée afin de fournir une butée 92 de retenue du plateau en position haute.

Le désaccouplement d'un élément filtrant et de sa pièce support et l'accouplement de la pièce support avec un nouvel élément filtrant seront maintenant successivement décrits.

Lorsqu'il est nécessaire de remplacer l'élément filtrant 22 d'une cellule de filtration, celle-ci est tout d'abord isolée par fermeture de deux vannes d'arrêt non représentées, disposées l'une sur la canalisation 12 et l'autre sur la canalisation 16. Le tronçon isolé compris entre les deux vannes d'arrêt est ensuite purgé, balayé par du gaz neuf et enfin (si la filtration était effectuée sous pression) amené à la pression atmosphérique.

Le ou les boulons non représentés accouplant les deux demi-coquilles constituant le collier 6 sont ensuite démontés et le collier est retiré pour libérer la pièce support 4. Cette pièce support est saisie au moyen d'un palan, soulevée, puis amenée à la verticale d'une poubelle vide dont le mécanisme 72 occupe la disposition représentée en fig. 2. L'ensemble de la pièce support et de l'élément filtrant est alors descendu dans la poubelle. La chemise 58 vient la première en contact avec l'étagement 70 et se soulève progressivement par rapport à la pièce support 4 au fur et à mesure de la descente de celle-ci sous l'action de son poids, jusqu'à la hauteur h' correspondant à la venue en butée de la pièce support. Ce mouvement relatif se traduit par la levée de la douille 50 par rapport au manchon 38 et la compression du ressort 52.

Au cours de ce mouvement les billes 42 viennent face à la portion élargie de la douille placée au-dessous de l'épaulement 54 et s'échappent radialement vers l'extérieur en libérant le prolongement 34. L'élément filtrant 22 tombe alors par gravité et vient reposer sur le plateau 74 par ses trois pattes support 30.

Etant donné que le gaz à filtrer traverse l'élément filtrant 22 de l'intérieur vers l'extérieur, les particules actives arrêtées par l'élément filtrant ne contaminent pas l'intérieur de la pièce support 4 et la chemise 58 la pièce support une fois débarrassée de l'élément colmaté peut être réutilisée après mise en place d'un élément neuf ou régénéré.

La manoeuvre d'assemblage d'un élément filtrant sur une pièce support s'effectue de façon similaire au démontage. L'élément filtrant neuf est placé dans une poubelle dont le mécanisme 72 est amené dans la disposition représentée en fig. 3. La pièce support 4 est descendue dans la poubelle. Au fur et à mesure de la descente, le manchon 38 vient coiffer le prolongement 34, puis la chemise 58 et la pièce support viennent reposer sur l'étagement 70. Dans cette position le dispositif de verrouillage 24 est désarmé et autorise le passage du prolongement 34. Lors de la remontée de la pièce support au moyen d'un palan celle-ci parcourt la hauteur h-h' sans entraîner la chemise dont le déplacement relatif provoque pendant ce temps le verrouillage de l'élément filtrant. Les opérations de remontage ultérieures sont exactement inverses des opérations de démontage précédemment décrites.

L'équipement décrit est destiné à la filtration de particules inférieures au micron en suspension dans un gaz sous une pression de l'ordre de 60 bars et à une température pouvant atteindre 4000 C. Le matériau filtrant utilisé était l'acier inoxydable fritté qui assurait une perte de charge relativement faible (inférieure à 100 millibars pour une surface de filtration de 2250 cm2 et pour un débit de 200 g/s de gaz carbonique). L'emploi d'acier inoxydable pour tous les constituants de l'élément filtrant permettait de plus la régénération de celui-ci par traitement chimique.

Enfin la réalisation de la pièce support 4 sous forme d'une cloche en acier inoxydable assurait la protection contre le rayonnement direct v en cas de pollution du filtre.

Claims

REVENDICATION Equipement de filtration comportant un élément filtrant, une pièce support de l'élément faisant partie d'un boîtier étanche en plusieurs pièces séparables, un dispositif de solidarisation de l'élément filtrant et de la pièce support, et un récipient d'entreposage du filtre, caractérisé en ce que le dispositif comprend un organe tubulaire solidaire du support et portant des organes de verrouillage mobiles, un prolongement ménagé sur l'élément filtrant, insérable dans l'organe tubulaire et muni de moyens de réception des organes de verrouillage, un élément de manoeuvre des organes de verrouillage mobile parallèlement au prolongement entre une première position où ledit élément maintient les organes de verrouillage en prise sur le prolongement et une seconde position où ledit élément libère ces organes,

l'élément de manoeuvre étant repoussé élastiquement vers la première position, et présentant une butée dont la venue en contact avec des moyens coopérants ménagés à cet effet dans le récipient lors de l'insertion de l'ensemble du support et de l'élément filtrant dans le récipient repousse l'élément de manceuvre vers la seconde position.

SOUS-REVENDICATIONS 1. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que la butée est constituée par une chemise entourant l'élément filtrant de longueur telle qu'elle fasse saillie hors de ladite pièce support lorsque l'élément de manoeuvre occupe sa première position.

2. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que le dispositif de solidarisation présente un jeu et des ressorts interposés entre la pièce support et l'élément filtrant pour écarter celui-ci du support et l'appliquer contre un ajutage d'amenée du gaz à filtrer ménagé dans le boîtier.

3. Equipement selon la revendication, caractérisé en ce que le récipient comprend une enceinte dont le fond comprend une partie centrale de réception de l'élément filtrant et une partie annulaire de réception de la pièce support et de la butée, déplaçables l'une par rapport à l'autre.