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Est-a
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Ceci Gene
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carbide
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metal
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Physical
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2516809A1
Family ID 18911460
Probable Assignee Faudi Feinbau
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF POUR LA SEPARATION DE L'water ET POUR
L'ELIMINATION PAR FILTRATION D'IMPURETES DANS DES hydrocarbonS
LIQUIDES
Abstract
_________________________________________________________________
LE DISPOSITIF EST COMPOSE D'ELEMENTS FILTRE-COALESCEURS2 DISPOSES
HORIZONTALEMENT DANS UN BOITIER1, CES ELEMENTS ETANT TRAVERSES DE
L'INTERIEUR VERS L'EXTERIEUR ET D'ELEMENTS SEPARATEURS10 QUI SONT
TRAVERSES DE L'EXTERIEUR VERS L'INTERIEUR. A L'INTERIEUR DES ELEMENTS
SEPARATEURS10, UN CYLINDRE CREUX22 EST DISPOSE COAXIALEMENT. UNE
EXTREMITE DE CE CYLINDRE CREUX22 ABOUTIT DANS LA SORTIE11 ET L'AUTRE
EXTREMITE PRESENTE UNE OUVERTURE D'ADMISSION24.
APPLICATION A DES CARBURANTS POUR MOTEURS D'AVIONS.
Description
_________________________________________________________________
16809
Dispositif pour la separation de l'water et pour l'elimina- tion par
filtration d'impuretes dans des hydrocarbons liquides. La presente
invention concerne un dispositf pour la separation de l'water et pour
l'eliminationparfiltrationd'im- d'impuretes dans des hydrocarbons,
particulierement des carbu- rants pour moteurs dl avions comportant un
boitier dans lequel au moins un element filtre-coalesceur cylindrique
et au moins un element separateur cylindrique sont disposes
horizontalement et parallelement l'un a l'autre de sorte que
l'admission de l'element filtre-coalesceur traverse de l'interieur
vers l'exterieur et la sortie de l'element separateur traverse de
l'exterieur vers l'interieur se trouvent a la meme extremite du
boitier, les autres extremites correspondantes des elements etant
fermees, un cylindre creux etant dispose coaxialement a 1 ' interieur
de l'element separateur de facon a etre ecarte de la couche
separatrice, ce cylindre creux aboutissant dans la sortie.
De tels dispositifs, appeles filtres separateurs d'water, permettent
une filtration tres fine et une separa- tion de l'water libre,
c'est-a-dire de l'water non dissoute, par exemple dans les carburants
pour moteurs d ' avions dans des installations mobiles ou
stationnaires de ravitail- lement Dans ces cas, on pose de fortes
exigences aux caracteristiques de filtration et de separation de
phases de ces dispositifs On trouve d'autres domaines d'application,
par exemple dans l'industrie chimique et particulierement dans
l'industrie petrochimique.
Dans le premier etage forme de un ou d'habitude plusieurs elements
filtres-coalesceurs, on brise l'emulsion de l'water dans l'hydrocarbon
liquide de sorte que l'water d'abord dispersee finement s'agglomere en
desgouttelettes plus grandes En meme temps, on filtre les particules
solides les plus fines.
Dans le deuxieme etage, l'etage de separation ou d'elimination, forme
d'un ou de plusieurs elements sepa- rateurs, des matieres
tensioactives, lors de la separation de l'water des substances
hydrophobes,ont pour effet que les gouttes d'water emportees par le
courant sont retenues; elles descendent dans un recipient collecteur
d'o elles sont retirees. Principalement l'utilisation de tels
dispositifs dans des installations de ravitaillement mobiles exige une
construction peu volumineuse, surtout lors de grands debits Comme on
pose de hautes exigences au pouvoir de filtration et particulierement
au pouvoir de separation, la distribution du courant dans l'interieur
du boitier et surtout le long des elements filtres-coalesceurs et des
elements separateurs a une grande importance.
La difficulte d'obtenir d'une part un grand debit et d'eviter d'autre
part que de l'water soit entrainee dans l'element separateur par un
courant trop fort, a montre, lors du developpement d'un dispositif
connu de types precedemment cites (DE-PS 16 45 749), qu'il faut
obtenir une vitesse d'ecoulement essentiellement egale tout au long de
l'element separateur A cette fin, on a prevu dans le dispositif connu
qui est monte verti- calement,un cylindre creux situe a l'interieur de
l'element separateur, cylindre creux qui est ferme a une extremite par
le couvercle de fermeture de l'element separateur et qui est relie
avec l'autre extremite a la sortie et qui est muni d'ouvertures
laterales sur la longueur dont la dimension diminue en allant de
l'extremite fermee vers la sortie.
La vitesse de passage uniforme sur toute la surface de l'element
separateur, ainsi recherchee, serait certes op- timum, si on ne
considere que le point de vue de la contrainte de la surface; elle
suppose cependant que l'afflux du cote exterieur de l'element
separateur soit uniforme et que l'evacuation de l'water qui s'y est
rassemblee s'effectue sans obstacle.
En pratique, les deux hypotheses ne sont pas ou a peine verifiees.
En respectant les exigences actuelles de construire de tels
dispositifs toujours plus petits tout en accep- tant malgre tout de
grands debits, on obtient une dispo- sition tres dense des elements
dans le boitier; les ecarts entre les differents elements sont souvent
de l'ordre de grandeur du diametre des gouttelettes d'water qui se
forment lors du fonctionnement Ceci gene la sedimentation des
gouttelettes d'water qui se forment, surtout si les elements du
premier etage souvent situes en-dessous sont disposes en differentes
couches l'une sur l'autre et si un courant relativement fort,
necessaire pour obtenir le debit exige, s'etablit du bas vers le haut,
vers le deuxieme etage, c'est-a-dire a l'encontre de la direction de
sedimentation des gouttelettes d'water.
Il faut, en outre, considerer que l'admission des elements
filtrescoalesceurs du premier etage se trouve a une extremite des
elements; c'est pourquoi le courant ne sort pas uniformement sur la
longueur des elements du premier etage mais est plus fort a l'approche
de l'admis- sion Deja ce courant qui frappe les elements separateurs
du deuxieme etage plus fortement a une extremite diminue l'efficacite
des mesures prises dans le dispositif connu afin d'obtenir une vitesse
d'ecoulement uniforme.
Finalement il faut encore remarquer qu'une vitesse d'ecoulement
uniforme dans le sens radial, comme elle est recherchee dans l'etat de
la technique, mene principalement a ce que les gouttelettes d'water
entrainees soient appliquees verticalement contre les faces exte-
rieures des elements separateurs et qu'elles y soient retenues
efficacement Ceci entraine cependant une diminution du pouvoir
separateur.
L'objet de l'invention est donc de constituer un dispositif du type
precite dispose horizontalement de sorte que meme lors de quantites de
passage elevees et d'une disposition des elements dans un volume tres
restreint, on peut obtenir un grand debit et o notamment l'evacuation
des gouttelettes d'water s'effectue de maniere particulierement
efficace.
Le but vise de l'invention est atteint si le cylindre creux de
l'element separateur est ouvert a son extremite opposee a la sortie et
si il forme une ouverture d'admission. On obtient ainsi a l'interieur
du boitier un courant dirige de l'extremite d'admission du premier
etage vers l'extremite opposee du deuxieme etage et qui ne frappe pas
le ou les elements separateurs sur le chemin le plus court ni
verticalement Le courant frappe plutot l'element separateur en oblique
et presente, le long de l'ele- ment separateur, une composante
s'ecartant de l'extre- mite de sortie Contrairement a un afflux
regulier sur les elements separateurs, les gouttelettes d'water
emportees ne sont pas retenues au deuxieme etage mais sont entrainees
vers l'extremite des elements separateurs opposee a la sortie de cet
element Pres de cette extremite des elements il y a, dans le boitier,
un domaine dans lequel le courant est plus faible ou pratiquement
inexistant La "zone calme" formee a cet endroit peut encore etre
agrandie par des mesures constructives, en y prevoyant, par exemple,
une fermeture par couvercle muni d'un fond torospherique.
Dans cette zone calme, les gouttelettes d'water ont en tout cas la
possibilite de descendre librement dans le collec- teur d'water sans
etre empechees par un courant en sens oppose ou par des elements
arranges l'un pres de l'autre.
Contrairement a un afflux uniforme et perpendicu- laire sur les
elements separateurs qui ne tient compte que du courant du carburant
penetrant dans l'element separateur, on tient compte, lors d'un afflux
en oblique suivant l'invention sur les elements separateurs,de ceque
l'water ne peut penetrer dans l'element separateur; il se forme un
courant de gouttelettes d'water dirige le long des elements du
deuxieme etage vers la zone calme situee a l'avant du boitier.
En outre, un afflux en oblique diminue la vitesse d'impact des
gouttelettes d'water sur le tissu hydrophobe des elements separateurs,
ce qui est avantageux pour la separation Comme les gouttelettes
d'water ne sejournent pas ou du moins pas longtemps au point d'impact
corres- pondant lors d'un afflux en oblique sur les elements sepa-
rateurs, il n'apparait pas de diminution de la section de passage
efficace des elements separateurs par les gouttelettes d'water
accumulees La composante du courant dirigee dans le boitier entier
vers la zone de calme situee a l'avantdu boitier, entraine que les
gouttelet- tes d'water quittant les elements du premier etage et qui
ne descendent pas tout de suite ne sont en majeure partie pas
transportees jusqu'aux elements separateurs mais sont entrainees vers
la zone calme dans des canaux longitu- dinaux situes entre les
elements cylindriques filtres- coalesceurs du premier etage Ceci est
surtout avanta- geux dans les dispositifs dans lesquels les elements
doivent etre disposes tellement proches l'un de l'autre pour des
raisons d'encombrement que les gouttelettes d'water ne peuvent pas
atteindre le fond en passant entre les elements.
Les avantages decrits precedemment sont egalement d'application dans
les dispositifs pour lesquels le premier etage est dispose au-dessus
ou a cote du deuxieme etage. Dans un mode d'execution particulierement
prefere il est prevu que le cylindre creux dispose a l'interieur de
l'element separateur est muni sur sa longueur d'ori- fices d'entree
laterale dont la section totale augmente en direction de la sortie.
Par cette mesure on va a l'encontre d'une concen- tration trop forte
du courant dans la zone de l'extremite ouverte du cylindre creux On
peut obtenir, de maniere etonnante, un afflux en oblique, en meme
temps -cependant de nouveau presque uniformement distribue sur les
elements separateurs, par un accord adapte simplement a chaque cas
d'application de la section de l'ouverture d'admission a l'extremite
du cylindre creux avec la section des orifices d'admission qui
deviennent de plus en plus grands et/ou de plus en plus nombreux en
direction de la sortie. Un autre mode d'execution de l'invention est
une mesure particulierement simple pour obtenir l'accord decrit des
rapports de sections et consiste en ce que l'orifice d'admission a
l'extremite du cylindre creux est formee par un diaphragme de
fermeture.
L'invention est expliciteepar l'exemple d'execu- tion suivant qui est
represente dans les dessins ci-apres: -
La figure 1 montre un filtre separateur d'water en coupe longitudinale
et la figure 2 montre une vue de face du filtre separateur d'water
suivant la figure 1 avec le couvercle du boitier ouvert en direction
de la fleche II.
Dans un boitier horizontal 1, cinq elements cylin- driques
filtres-coalesceurs 2 sont disposes dans la partie inferieure l'un a
cote de l'autre et l'un au- dessus de l'autre Les elements 2 connus,
et qui ne sont pas decrits plus precisement ici, sont composes de
plusieurs couches de materiaux differents qui forment les couches pour
la filtration des impuretes ainsi que les couches de coalesceurs,
lesquelles provoquent l'agglomeration des petites gouttelettes d'water
finement divisees en des gouttes plus grandes.
Les elements 2 du premier etage sont fixes a une extremite a un fond
de boitier 3 qui forme une chambre- d'admission avec un couvercle 4 et
une paroi 5, chambre
6 dans laquelle aboutit une admission de boitier 7.
Chaque admission 8 des elements est reliee a la chambre d'admission 6
de sorte que les elements 2 sont traverses de l'interieur vers
l'exterieur.
Les elements 2 sont solidarises entre eux et avec le boitier l par un
cadre 9 dispose a l'extremite opposee a l'admission des elements.
Deux elements separateurs 10 sont disposes l'un a cote de l'autre sur
les elements 2 du premier etage et forment le deuxieme etage Les
elements separateurs 10 sont relies par une extremite qui forme la
sortie ll des elements 10 a la sortie 12 du boitier et y sont ega-
lement retenus Une tige centrale 13 tend un couvercle
14 a une extremite de l'element separateur l Oencoopera- tion avec la
retenue des elements aucote oppose Les extremites libres des elements
separateurs 10 sont egalement reliees entre elles et avec le boitier 1
par un support commun 15.
On a acces a l'interieur 17 du boitier en ouvrant le couvercle 16; on
peut alors remplacer les elements 2 et 10 Un event 18 et une
installation de purge (non re- presentee) se trouvent a la partie
superieure du boitier 1.
A la partie inferieure du boitier 1 et sous l'extremite libre des
elements 2 et 10, on a dispose un bac dedecan- tation 19 hors duquel
on peut retirer l'water qui s'y est accumulee. Les elements
separateurs 10 qui sont traverses de l'exterieur vers l'interieur sont
composes d'une grille support 20 et d'au moins une couche de
separation hydrophobe 21 qui laisse passer les hydrocarbons mais qui
retient les gouttes d'water.
Un cylindre creux 22 est dispose a l'interieur de la couche de
separation 21 en restantde tous cotes ecarte de celle-ci, ce cylindre
22 etant de preference en metal et aboutissant par une extremite dans
la sortie 11 A l'autre extremite, opposee a la sortie 1 l et ecartee
du couvercle 14, le cylindre creux 22 comporte un diaphragme 23 muni
d'orifices d'admission 24 Des orifices d'admission 25 lateraux sont
disposes sur la longueur du cylindre creux 22, leur section de passage
totale qui se rapport a l'unite de longueur correspondante du cylindre
creux 22 augmente en direction de la sortie 11.
A cet effet, la section des differents orifices d'admis- sion 25 et/ou
leur nombre peut augmenter en direction de la sortie 11.
la sortie 11.
Le courant de-carburant,par exemple,quittant les elements
filtrescoalesceurs 2 du premier etage et qui entraine au moins une
partie des gouttelettes d'water agglomerees est dirige en oblique vers
l'extremite du boitier qui est muni du couvercle 16 et frappe donc en
oblique les cotes exterieurs des elements
O 1 separateurs du deuxieme etage L'hvdro- carbide liquide, par
exemple du carburant pour moteur d'avion, entre dans les elements
separateurs 10 et penetre par les ouvertures d'admission 24 et les
orifices d'admission lateraux 25 a l'interieur du cylindre creux 22 et
de la dans la sortie 12 du boitier Les gouttes d'water separees sont
emportees par la composante du courant qui longe les elements
separateurs 10 vers une chambre frontale du bottier 26 qui forme la
zone calme, puisqu'il n'y a pas de courant ou seulement un courant
tres faible A cet endroit les gouttes d'water sedimentent et arrivent
au bac de decantation 19.
1
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Dispositif pour la separation d'water et pour l'elimination par
filtration d'impuretes dans des hydro- carbides liquides,
particulierement des carburants pour moteurs d'avions, comportant un
bottier (1) dans lequel au moins un element filtrecoalesceur
cylindrique (2) et au moins un element separateur cylindrique (10)
sont disposes horizontalement et parallelement l'un a l'autre de sorte
que l'admission de l'element filtre-coalesceur (2) traverse de
l'interieur vers l'exterieur et la sor- tie de l'element separateur
(10) traverse de l'exterieur vers l'interieur se trouvent a la meme
extremite du bot- tier (1), les autres extremites des elements etant
iron- mees, un cylindre creux (22) etant dispose coaxialement a
l'interieur de l'element separateur (10) a distance de la couche de
separation, ce cylindre creux (22) abou- tissant dans la sortie,
caracterise en ce que ce cylin- dre creux (22) est ouvert a
l'extremite opposee a la sortie (11) et en ce qu'il forme une
ouverture d'admis- sion (24).
2 Dispositif suivant la revendication 1, carac- terise en ce que le
cylindre creux (22) est muni d'ori- fices d'admission (25) repartis
sur sa longueur et dont la section de passage totale augmente en
direction de la sortie (11)
3 Dispositif suivant la revendication 2, carac- terise en ce que
l'ouverture d'admission (24) du cylin- dre creux (22) est formee par
un diaphragme de ferme- ture (23).
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