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S. H. ERICSON, résidant à BROOKLYN ( EoUoA. ).
DISPOSITIF POUR EVACUER PAR POMPAGE LES SEDIMENTS OU RESIDUS D'UN LIQUIDE, PAR EXEMPLE UN COMBUSTIBLE LIQUIDE LOURD, HUILE OU ANALOGUE, CONTENU DANS
UN RESERVOIR.
1/ Invention concerne un dispositif pour l'évacuation, par pom- page, de dépôts ou résidus d'un liquide, par exemple un combustible liqui- de lourd, Ruile, ou analogue, déposé dans un réservoir.
Pour évacuer de tels sédiments d'un réservoir à l'aide d'une installation de pompage comportant un vase à vide, on a déjà proposé des moyens reliés à l'extrémité supérieure du vase afin d'y créer un vide pour l'évacuation des résidus,un conduit destiné à amener le résidu vers l' extrémité supérieure du vase et dont l'autre extrémité présente une em- bouchure d'entrée pour l'admission du résidu.
Ce vase, dans lequel on entre- tient un vide possède en outre un écran ou chicane qui retranche du vase un espace qui ne communique que par son extrémité Inférieure avec le res- tant de celui-ci, un conduit d'évacuation pour le résidu à partir de l'es- pace isolé précité, conduit auquel se raccorde une pompe d'aspiration, une soupape d'évacuation étant en outre prévue dans le fond du vase, au-dessous de l'écran, pour évacuer le résidu vers une fosse collectrice. Une telle construction comporte en outre un injecteur de vapeur ou d'air chaud, qui sert à faciliter le pompage d'un résidu particulièrement lourd et-visqueux,, cependant que l'on prévoit à l'embouchure du conduit d'amenée de résidu des moyens pour l'admission de l'air à cette embouchure.
L'Invention con- cerne une telle Installation, tout en prévoyant des moyens pour améliorer le fonctionnement de celle-ci.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par une rallonge, dirigée vers le bas, partant de l'extrémité inférieure de l'écran prévu dans le vase à vide, ce vase étant muni d'organes actionnés de l'extérieur et des- tinés à ajuster 10-rallonge dans la position la plus favorable par rapport au fond du vase.
Une variante du dispositif selon l'Invention comporte un injec-
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teur annulaire destiné à l'amenée-de vapeur ou d'air chaud et prévu à l' extrémité inférieure du vase à vide,afin de faciliter le pompage de ré- sidus particulièrement lourds et visqueux et afin de permettre le nettoya- ge des canalisations par soufflage, lorsque celles-ci sont obstruées.
Une autre variante du dispositif selon l'invention comporte des moyens permettant d'abaisser la rallonge dans le vase sans que celle-ci soit gênée par l'Injecteur annulaire.
Une autre variante comporte des moyens pour le réglage automati- que de l'arrivée de l'air à l'embouchure d'entrée du conduit d'amenée pour le résidu. Ainsi, l'amenée d'air peut être plus complètement Interrompre lorsque la nature du résidu à évacuer par pompage l'exige.
Dans une variante, l'embouchure d'entrée est munie d'un injec- teur annulaire pour l'anemée de vapeur ou d'air chaud en vue de faciliter l'élévation par pompage de résidus lourds et visqueux.
L'invention sera expliquée en se reportant à un mode d'exécution représenté dans les dessins, des organes correspondants étant désignés par- tout par les mêmes Indices.
La figure 1 est une coupe du vase à vide et des organes connexes.
La figure 2 est une vue en coupe du vase de la figure 1, suivant la ligne II -II.
La figure 3 est une coupe à plus grande échelle du dispositif pour l'admission de l'air au voisinage de l'embouchure d'entrée.
La figure 4 est une coupe menée dans un plan horizontal suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une coupe à plus grande échelle de 15'injecteur annulaire prévu à l'Intérieur de l'embouchure d'entrée de la figure 3.
Un vase à vide cylindrique 10, disposé verticalement, est muni à son extrémité d'un raccord 11 pour l'évacuation de l'air allant vers la pompe, non représentée. Un raccord coudé 13 traverse la paroi latérale 14 du vase et est relié à un tuyau flexible 15 pour l'amenée du résidu, l'au- tre extrémité du tuyau étant pourvue d'une embouchure d'entrée rigide 16, qui aboutit au fond du réservoir à liquide (non représenté) qu'il s'agit de vider par pompage. Un écran vertical 17 s'étend de bas en haut dans le vase 10 en laissant à son extrémité inférieure un intervalle entre lui et le fond 18 du vase. L'extrémité supérieure de la plaque 17 présente, à une certaine distance du bord supérieur 19 du vase, un plan incliné 20 orienté latéralement et qui arrive jusqu'à la paroi du vase.
Les bords du plan incliné 20, ainsi que ceux de l'écran 17, sont réunis à joint étan- che à la paroi 14 du vase, de sorte que cet écran ou chicane découpe dans l'espace intérieur du vase une chambre 21 qui ne communique que par son extrémité inférieure avec le restant de ce vase. Un tube d'évacuation 22 conduit le résidu de l'extrémité Inférieure de la chambre 21 vers la pom- pe d'aspiration, non représentée. Un tuyau de dérivation 23 relie la par- tie supérieure du vase au tube d'évacuation 22 et est muni d'une vanne 24 et d'un clapet de retenue 25.
Le fond 18 du vase est muni d'une vanne de vidange 26 et d' un tube d'évacuation 27, tandis que la paroi supérieure 19 de ce vase est pourvue d'un tube d'évacuation 28 qui sert aux fins de décrassage.
On prévoit en outre des vacuomètres 29 et 30 aux extrémités supérieu- res respectives du vase et de la chambre isolée 21. Un tube 31 peut être raccordé à l'élément coudé 13 aux fins de nettoyage.
Un anneau 32 à orifices d'injection, disposé à l'extrémité inférieure du vase 10, est raccordé à une conduite 33 à vapeur ou à air chaud . Ces orifices d'injection permettent de nettoyer non seulement la partie inférieure de la chambre 21, mais aussi toute la partie infé-
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rieure du vase. De plus, l'amenée de vapeur ou d'air chaud facilite le pom- page de résidus particulièrement lourds ou visqueux. On prévoit en outre une conduite 34 entre la conduite 33 et l'extrémité supérieure du vase et de la chambre 21, en vue du nettoyage du dispositif.
A l'extrémité inférieure de l'écran 17 est prévue une rallonge
35 pouvant tre ajustée à diverses hauteurs par rapport au fond 18 et ser- vant à améliorer le fonctionnement du dispositif.
Afin de permettre l'abaissement de la rallonge 35 sur toute la longueur de l'écran 17, et compte tenu de la présence de la rampe annulaire d'ori- fices d'injection 32, les bords latéraux de cette rallonge sont pourvus d'entailles 35a (fig.2). Une vis de réglage 36 est montée mobile dans des guidages 37 solidaires de l'écran 17 et se glissent dans un écrou 38 so- lidaire de la rallonge 35.
L'extrémité supérieure de la vis de réglage émerge à travers la paroi supérieure 19 et est munie d'une poignée 39 pour le réglage de la hauteur de la rallonge 35 au-dessous du fond 18.
On prévoit de préférence un niveaumètre 40 du type à flotteur, dont la tige traverse la voûte 19. Les traversées pour cette tige et pour la vis de serrage 36 sont rendues hermétiques.
A l'extrémité inférieure de l'embouchure d'entrée du tuyau flexible 15 (fig.3) est prévu un conduit d'admission d'air 41. Ce conduit est fixé en 42 à l'embouchure 16 et présente une extrémité inférieure 43 courbée vers le haut, qui pénètre dans cette embouchure par une entaille 44 prévue dans la paroi de celle-ci. Cette extrémité 43 présente une ou- verture 45 coupée en oblique et s'évasant vers le haut (fig. 4). Le mouve- ment d'élévation du dépôt ou résidu, pompé du réservoir non représenté produit une aspiration d'air à travers le tube 41. L'extrémité supérieure de ce tube est munie d'une soupape automatique 46 pour l'admission d'air au tuyau 15.
La soupape est disposée dans un logement 47 prévu à l'extré- mité supérieure du tube 41 et présentant une ouverture 48, évasée vers le haut. Une plaque filtrante perforée 49,fixée horizontalement dans ce lo- gement, porte une tige 50 orientée vers le haut, le long de laquelle peut coulisser dans les deux sens un organe obturateur 51. Un ressort 52 refou- le l'obturateur vers le haut, contre une butée réglable pouvant être un écrou à ailettes.
Lorsque le résidu à pomper est relativement peu épais, et s' élève aisément à travers l'embouchure 16, l'air peut pénétrer librement en- tre la soupape 51 et le logement 48; par contre, lorsque le résidu est très épais et lourd, la force de l'aspiration augmente dans le tube 41 au point de fermer la soupape 51 entièrement ou partiellement. De cette façon, l'admission d'air se règle tout à fait automatiquement, ou bien cesse complètement lorsque la nature du résidu l'exige. Ainsi, la soupape fonctionne d'une manière automatique et doit seulement être réglée au dé- but à l'aide de l'écrou à ailettes 53.
Afin de permettre une évacuation efficace par pompage de rési- dus très lourds et visqueux, l'invention prévoit un dispositif pour l' injection de vapeur ou d'air chaud de bas en haut dans l'embouchure d' entrée 16, ce qui a pour effet non seulement de chauffer et de diluer le résidu, mais aussi d'entraîner celui-ci avec force vers le haut. La figure 5 représente ce dispositif sous la forme d'un anneau 54 muni d'ori- fices d'injection s'ouvrant vers le haut et logé dans l'embouchure 16a, qui constitue le prolongement ou une partie de l'embouchure 16. Un con- duit de vapeur ou d'air chaud 55 se raccorde à l'anneau 54.
Ce dispositif fonctionne comme suit: Le dépôt ou résidu situé au fond du réservoir à combustible non représenté, réservoir destiné par exemple à l'huile lourde, telle qu'utilisée sur les navires à installa- tion de chauffe à huile, est aspirée à travers le conduit 15 sous l'effet
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du vide produit par une pompe à vide poussé, non représentée, raccordée à la conduite 11, et parvient dans le vase à vide 10, pour être ensuite aspiré du compartiment 21 à travers la conduite 22 à l'aide d'une pompe d'aspiration non représentée, de construction courante.
La matière est aspirée à travers le tuyau 15 en une masse plus ou moins interrompue et tombe avec force dans le vase 10K. L'aspiration s'effectue d'une maniè- re Intermittente et il en résulte des variations Importantes dans le vide à l'intérieur du vase 10. Chaque fois qu'une certaine quantité de matiè- re s'élève dans le tuyau 15 par aspiration, celui-ci s'en trouve plus ou moins obstrué, de sorte que le vide s'intensifie dans le vase 10. La masse contenue dans le tuyau est sectionnée d'en bas au niveau de l'admission d'air 43, et la partie détachée se déplace comme un tout à travers le tuyau et tombe dans le vase 10. Ceci permet une nouvelle aspiration d'air par le tuyau 15, et le vide dans le vase diminue rapidement.
L'air raré- fié, contenu dans l'espace fermé 21, est comprimé pendant la période de faible vide, de telle sorte que le niveau du liquide monte jusqu'à une hauteur déterminée dans l'espace 21. Un Instant plus tard, lorsqu'une nouvelle colonne se forme dans le tuyau 15, le vide s'élève à nouveau à la partie supérieure du vase 10, l'air emprisonné dans la chambre 21 se détend et refoule la masse y contenue vers le bas, vers l'embouchure d'entrée de la conduite d'aspiration 22. Lorsque le vide diminue dans la partie supérieure du vase 10, d'où compression de l'air enfermé dans la chambre 21,la masse liquide est refoulée vers le haut en direction de la conduite d'aspiration 22 en passant au-dessous du prolongement 35.
La pompe raccordée à cette conduite fonctionne donc à une pression appro- ximativement constante, égale à la pression qui règne lorsque le vide dans la partie supérieure du réservoir est peu élevé, diminuée de la dif- férence entre les niveaux de liquide dans les deux compartiments du vase 10 déterminés par la chicane 17.
Lors du passage du résidu par le vase à vide 10, une certaine quantité d'air s'accumule dans celui-ci, en particulier dans l'espace fer- mé 21. La quantité d'air accumulée en peu de temps dans l'espace 21 peut être telle que la masse de liquide sera refoulée vers le bas, au voisi- nage Immédiat de l'embouchure de la conduite 22, d'une distance suffi- sante pour que de l'air puisse être aspiré par cette conduite. Pour pal- lier cet Inconvénient, on prévoit le tuyau de dérivation 23 à clapet de retenue 25 qui n'admet que le passage de bas en haut. La rallonge 35 est a- justée dans la position la plus favorable, de même que l'écrou à ailettes 53 de la soupape à air automatique 46.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour évacuer par pompage les dépôts ou rési- dus d'un liquide, par exemple un combustible liquide lourd, huile, etc., contenu dans un réservoir muni d'un vaseà vide,d'une conduiteà vide abou- tissant à la partie supérieure de ce vase, d'une conduite d'évacuation de résidus aboutissant à la partie supérieure du vase et dont l'extrémité opposée est munie d'une embouchure pour l'admission des résidus, d'une chi- cane qui détermine à l'intérieur du vase un espace Isolé qui ne communique que par son extrémité inférieure avec le restant du vase, et d'un conduit d'évacuation de résidus de la partie inférieure de l'espace isolé, carac- térisé par une rallonge, dirigée vers le bas, prévue à l'extrémité In- férieure de la chicane disposée dans le vase et présentant une largeur correspondant à celle de cette chicane,
tandis que des moyens sont pré- vus pour ajuster verticalement la rallonge par rapport au fond du vase.
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S. H. ERICSON, residing in BROOKLYN (EoUoA.).
DEVICE FOR REMOVING BY PUMPING SEDIMENTS OR RESIDUES FROM A LIQUID, FOR EXAMPLE A HEAVY LIQUID FUEL, OIL OR THE LIKE, CONTAINED IN
A RESERVOIR.
1 / The invention relates to a device for the evacuation, by pumping, of deposits or residues of a liquid, for example a heavy liquid fuel, oil, or the like, deposited in a tank.
To evacuate such sediments from a reservoir using a pumping installation comprising a vacuum vessel, means have already been proposed connected to the upper end of the vessel in order to create a vacuum there for evacuation. from the residues, a conduit intended to bring the residue to the upper end of the vessel and the other end of which has an inlet opening for the admission of the residue.
This vessel, in which a vacuum is maintained, also has a screen or baffle which cuts off from the vessel a space which communicates only through its lower end with the remainder of it, an evacuation duct for the residue. from the aforementioned isolated space, a conduit to which a suction pump is connected, a discharge valve being further provided in the bottom of the vessel, below the screen, to discharge the residue to a collection pit. Such a construction further comprises a steam or hot air injector, which serves to facilitate the pumping of a particularly heavy and viscous residue, however, which is provided at the mouth of the residue supply duct. means for the admission of air to this mouth.
The invention relates to such an installation, while providing means for improving the operation thereof.
The device according to the invention is characterized by an extension, directed downwards, starting from the lower end of the screen provided in the vacuum vessel, this vessel being provided with members actuated from the outside and intended to adjust 10-extension in the most favorable position relative to the bottom of the vase.
A variant of the device according to the invention comprises an injection
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annular nozzle intended for the supply of steam or hot air and provided at the lower end of the vacuum vessel, in order to facilitate the pumping of particularly heavy and viscous residues and in order to allow the cleaning of the pipes by blowing, when these are blocked.
Another variant of the device according to the invention comprises means making it possible to lower the extension into the vessel without the latter being hampered by the annular injector.
Another variant comprises means for the automatic adjustment of the arrival of air at the inlet mouth of the supply duct for the residue. Thus, the air supply can be more completely interrupted when the nature of the residue to be removed by pumping so requires.
Alternatively, the inlet mouth is provided with an annular injector for the release of steam or hot air to facilitate the pumping up of heavy and viscous residue.
The invention will be explained with reference to an embodiment shown in the drawings, corresponding members being designated throughout by the same indices.
Figure 1 is a sectional view of the vacuum vessel and related members.
Figure 2 is a sectional view of the vase of Figure 1, along line II -II.
FIG. 3 is a section on a larger scale of the device for the admission of air in the vicinity of the inlet mouth.
Figure 4 is a section taken in a horizontal plane along the line IV-IV of Figure 3.
Figure 5 is a sectional view on a larger scale of the ring injector provided within the inlet mouth of Figure 3.
A cylindrical vacuum vessel 10, arranged vertically, is provided at its end with a connector 11 for the discharge of the air going to the pump, not shown. An elbow connector 13 passes through the side wall 14 of the vessel and is connected to a flexible pipe 15 for the supply of the residue, the other end of the pipe being provided with a rigid inlet mouth 16, which terminates at the bottom. of the liquid reservoir (not shown) which has to be emptied by pumping. A vertical screen 17 extends from bottom to top in the vessel 10, leaving at its lower end an interval between it and the bottom 18 of the vessel. The upper end of the plate 17 has, at a certain distance from the upper edge 19 of the vessel, an inclined plane 20 oriented laterally and which reaches the wall of the vessel.
The edges of the inclined plane 20, as well as those of the screen 17, are joined with a tight seal to the wall 14 of the vessel, so that this screen or baffle cuts out in the interior space of the vessel a chamber 21 which does not communicates only by its lower end with the rest of this vase. A discharge tube 22 leads the residue from the lower end of chamber 21 to the suction pump, not shown. A bypass pipe 23 connects the upper part of the vessel to the discharge pipe 22 and is provided with a valve 24 and a check valve 25.
The bottom 18 of the vessel is provided with a drain valve 26 and a discharge tube 27, while the upper wall 19 of this vessel is provided with a discharge tube 28 which serves for cleaning purposes.
In addition, vacuum gauges 29 and 30 are provided at the respective upper ends of the vessel and the insulated chamber 21. A tube 31 may be connected to the elbow member 13 for cleaning.
A ring 32 with injection ports, arranged at the lower end of the vessel 10, is connected to a steam or hot air pipe 33. These injection orifices make it possible to clean not only the lower part of the chamber 21, but also the entire lower part.
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top of the vase. In addition, the supply of steam or hot air facilitates the pumping of particularly heavy or viscous residues. A pipe 34 is also provided between the pipe 33 and the upper end of the vessel and of the chamber 21, with a view to cleaning the device.
At the lower end of the screen 17 is provided an extension
35 which can be adjusted to various heights relative to the bottom 18 and serves to improve the operation of the device.
In order to allow the extension 35 to be lowered over the entire length of the screen 17, and taking into account the presence of the annular ramp of injection ports 32, the lateral edges of this extension are provided with notches 35a (fig. 2). An adjustment screw 36 is movably mounted in guides 37 integral with the screen 17 and slip into a nut 38 integral with the extension 35.
The upper end of the adjustment screw emerges through the upper wall 19 and is provided with a handle 39 for adjusting the height of the extension 35 below the bottom 18.
A level meter 40 of the float type is preferably provided, the rod of which passes through the arch 19. The feedthroughs for this rod and for the clamping screw 36 are made airtight.
At the lower end of the inlet mouth of the flexible pipe 15 (fig.3) is provided an air intake duct 41. This duct is fixed at 42 to the mouth 16 and has a lower end 43 curved upwards, which penetrates into this mouth through a notch 44 provided in the wall thereof. This end 43 has an opening 45 cut obliquely and flaring upwards (FIG. 4). The upward movement of the deposit or residue pumped from the reservoir, not shown, produces suction of air through the tube 41. The upper end of this tube is provided with an automatic valve 46 for the admission of air. air to hose 15.
The valve is disposed in a housing 47 provided at the upper end of the tube 41 and having an opening 48, flared upwards. A perforated filter plate 49, fixed horizontally in this housing, carries a rod 50 oriented upwards, along which can slide in both directions a shutter member 51. A spring 52 forces the shutter upwards. , against an adjustable stopper which can be a wing nut.
When the residue to be pumped is relatively thin, and easily rises through the mouth 16, air can freely enter between the valve 51 and the housing 48; on the other hand, when the residue is very thick and heavy, the suction force increases in the tube 41 to the point of closing the valve 51 entirely or partially. In this way, the air intake is regulated completely automatically, or else ceases completely when the nature of the residue requires it. Thus, the valve operates automatically and only needs to be adjusted at the start with the wing nut 53.
In order to allow efficient pumping out of very heavy and viscous residues, the invention provides a device for injecting steam or hot air from the bottom upwards into the inlet mouth 16, which has the effect of not only heating and diluting the residue, but also driving it forcefully upward. FIG. 5 shows this device in the form of a ring 54 provided with injection orifices opening upwards and housed in the mouth 16a, which constitutes the extension or part of the mouth 16. A steam or hot air line 55 connects to the ring 54.
This device works as follows: The deposit or residue located at the bottom of the fuel tank, not shown, a tank intended for example for heavy oil, such as used on ships with oil heating installations, is sucked through duct 15 under the effect
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vacuum produced by a high vacuum pump, not shown, connected to the pipe 11, and reaches the vacuum vessel 10, to be then sucked from the compartment 21 through the pipe 22 using a pump suction not shown, of current construction.
The material is sucked through the pipe 15 in a more or less interrupted mass and falls forcefully into the vessel 10K. The aspiration takes place intermittently and this results in significant variations in the vacuum inside the vessel 10. Each time a certain quantity of material rises in the pipe 15 by suction, the latter is more or less blocked, so that the vacuum intensifies in the vessel 10. The mass contained in the pipe is cut from below at the level of the air intake 43, and the detached part moves as a whole through the pipe and falls into the vessel 10. This allows a new aspiration of air through the pipe 15, and the vacuum in the vessel decreases rapidly.
The rarefied air, contained in the closed space 21, is compressed during the period of low vacuum, so that the level of the liquid rises to a determined height in the space 21. An instant later, when a new column is formed in the pipe 15, the vacuum rises again at the upper part of the vessel 10, the air trapped in the chamber 21 expands and forces the mass contained therein downwards, towards the inlet mouth of the suction line 22. When the vacuum decreases in the upper part of the vessel 10, whereby the air trapped in the chamber 21 is compressed, the liquid mass is forced upwards towards the chamber. suction line 22 passing under the extension 35.
The pump connected to this pipe therefore operates at an approximately constant pressure, equal to the pressure which prevails when the vacuum in the upper part of the tank is low, minus the difference between the liquid levels in the two compartments. of the vessel 10 determined by the baffle 17.
As the residue passes through the vacuum vessel 10, a certain quantity of air accumulates therein, in particular in the closed space 21. The quantity of air accumulated in a short time in the vacuum vessel. The space 21 may be such that the mass of liquid will be forced downwards, in the immediate vicinity of the mouth of the pipe 22, by a sufficient distance so that air can be drawn in through this pipe. To overcome this drawback, the bypass pipe 23 with a check valve 25 is provided which only admits passage from the bottom up. The extension 35 is set in the most favorable position, as is the wing nut 53 of the automatic air valve 46.
CLAIMS.
1.- Device for evacuating by pumping deposits or residues of a liquid, for example heavy liquid fuel, oil, etc., contained in a tank fitted with a vacuum vessel, with a leading vacuum pipe. at the upper part of this vessel, a residue evacuation pipe leading to the upper part of the vessel and the opposite end of which is provided with a mouth for the admission of residues, a chuck which determines inside the vessel an Isolated space which communicates only through its lower end with the remainder of the vessel, and a residue evacuation duct from the lower part of the isolated space, characterized by an extension , directed downwards, provided at the lower end of the baffle placed in the vessel and having a width corresponding to that of this baffle,
while means are provided for vertically adjusting the extension relative to the bottom of the vessel.