FR2628459A1 - VACUUM WASTEWATER EXHAUST SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Un collecteur 42, reçoit des eaux usées de water-closet 43 munis de chasses d'eau et de vannes à vide. Ces eaux et de l'air y sont aspiré par une pompe à anneau liquide P qui les refoule à l'égout 44. L'anneau liquide est entretenu par de l'eau claire arrivant par une canalisation d'alimentation 45. L'invention s'applique à des réseaux d'assainissement embarqués ou à terre.A collector 42 receives wastewater from water closet 43 equipped with flushes and vacuum valves. These water and air are sucked into it by a liquid ring pump P which delivers them to the sewer 44. The liquid ring is maintained by clear water arriving via a supply pipe 45. The invention applies to on-board or on-land sanitation networks.
Description
Sytèe 'vauaio ou vd- 1d'eaux usées Des système d'évacuation sous videSystem vauaio or vd- 1 wastewater Vacuum evacuation system
d'eaux usées sont connus Des systèmes d'évacuation sous vide d'eaux usées sont connus depuis longtemps. De telles eaux comportent souvent des matières Sewage systems are known Sewage evacuation systems have been known for a long time. Such waters often contain
peu résistantes. Elles proviennent notamment de cuvettes de water-closet. not very resistant. They come in particular from water closet bowls.
Elles circulent dans les conduits d'évacuation sous vide sous la forme de paquets qui occupent toute la section du conduit et qui sont pour cela appelés bouchons. Ces bouchons sont suivis par des They circulate in vacuum evacuation conduits in the form of packets that occupy the entire section of the duct and which are why called plugs. These plugs are followed by
masses d'air qui assurentleur propulsion. air masses that ensure their propulsion.
Par rapport à une évacuation gravitaire, l'évacuation sous vide présente trois avantages essentiels: - les diamètres des conduits requis pour l'évacuation sous vide sont nettement inférieurs aux diamètres nécessaires pour l'évacuation gravitaire, - au contraire de l'évacuation gravitaire, l'évacuation sous vide fonctionne quelle que soit la pente des conduits. Elle permet notamment de faire remonter l'écoulement sur une hauteur maximale correspondant à la valeur de la dépression exprimée en mètres de colonne d'eau, - l'évacuation des eaux de water-closet ne requiert qu'un faible volume de chasse: moins de 1,5 litre d'eau, contre 6 à 9 litres Compared to a gravity evacuation, the evacuation under vacuum has three essential advantages: - the diameters of the ducts required for evacuation under vacuum are much smaller than the diameters necessary for gravity evacuation, - unlike gravity evacuation, Vacuum evacuation works regardless of the slope of the ducts. In particular, it allows the flow to be traced up to a maximum height corresponding to the value of the depression expressed in meters of water column, - the evacuation of the water-closet requires only a small flush volume: less 1.5 liters of water, compared to 6 to 9 liters
pour les systèmes à évacuation gravitaire. for gravity evacuation systems.
Ces avantages sont particulièrement intéressants pour l'évacua- These advantages are particularly interesting for evacuation
tion d'eaux de water-closets dans des navires de surface ou sous- water closets in surface or underwater vessels
marins. Différentes techniques sont connues pour générer le vide: - Une première technique connue consiste à recueillir les eaux usées dans un réservoir qui est mis sous vide au moyen d'une pompe à vide. Cette pompe n'a pour fonction que de créer et maintenir le vide dans l'installation. Elle n'aspire donc que de l'air. Pour sailors. Various techniques are known for generating the vacuum: A first known technique consists in collecting the wastewater in a tank which is evacuated by means of a vacuum pump. This pump only has the function of creating and maintaining the vacuum in the installation. It sucks only air. For
pouvoir effectuer la vidange du réservoir sans interrompre le fonction- able to empty the tank without interrupting the function
nement de l'installation, il faut disposer d'une autre pompe pouvant aspirer les matières sous vide, ou prévoir des systèmes de sas sophistiqués. Par ailleurs les eaux usées étant stockées sous vide, In addition to the installation, it is necessary to have another pump that can suck the materials under vacuum, or to provide sophisticated airlock systems. Moreover, the wastewater being stored under vacuum,
la dégradation aérobie des matières ne s'effectue pas. aerobic degradation of materials does not occur.
- Pour pallier ces inconvénients, une seconde technique est connue par le brevet français n 82 04710. Elle consiste à compléter l'installation avec pompe à vide par une colonne barométrique qui permet - To overcome these disadvantages, a second technique is known from French Patent No. 82 04710. It consists in completing the installation with vacuum pump by a barometric column which allows
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-2- de transférer les eaux usées en continu du réseau sous vide vers un collecteur à la pression atmosphérique. Le réservoir de stockage n'est alors plus indispensable. L'inconvénient majeur de cette technique est de nécessiter une hauteur importante (de 5 à 10 m) entre le collecteur et le point bas du réseau sous vide. - Une troisième technique connue est. décrite dans le brevet français n 2 308 742 et son correspondant américain n 4 034 421. Suivant cette technique on utilise un réservoir de stockage à la pression atmosphérique. Une pompe de circulation aspire les eaux usées stockées dans ce réservoir, et les refoule sous pression dans un éjecteur dont le divergent les restitue au réservoir. Le col de l'éjecteur est raccordé au réseau d'évacuation dans lequel il maintient le vide. Les eaux usées, l'air et les matières sont ainsi transférés Transfer of the wastewater continuously from the vacuum network to a collector at atmospheric pressure. The storage tank is no longer essential. The major disadvantage of this technique is to require a large height (5 to 10 m) between the collector and the low point of the vacuum network. - A third known technique is. described in French Patent No. 2,308,742 and its US correspondent No. 4,034,421. According to this technique, a storage tank is used at atmospheric pressure. A circulation pump draws the sewage stored in this tank, and presses it under pressure into an ejector whose diverging returns them to the tank. The neck of the ejector is connected to the evacuation network in which it maintains the vacuum. Wastewater, air and materials are transferred
du réseau sous vide au réservoir par l'intermédiaire de l'éjecteur. from the vacuum network to the tank via the ejector.
Cette technique présente l'intérêt de iaisser le réservoir de stockage This technique has the advantage of leaving the storage tank
à la pression atmosphérique sans complication majeure de l'installa- at atmospheric pressure without major complication of the
tion. Elle présente cependant l'inconvénient propre aux éjecteurs qui est un mauvais rendement, ce qui se traduit par une sur-puissance de la pompe de circulation, ou par la multiplication des groupes tion. However, it has the disadvantage of the ejectors which is a poor performance, which results in an over-power of the circulation pump, or by the multiplication of groups
éjecteur/pompe.eductor / pump.
- Enfin, une quatrième technique connue consiste à employer une pompe à vide à vis d'Archimède pour créer et maintenir le vide Finally, a fourth known technique consists in using an Archimedean screw vacuum pump to create and maintain the vacuum
dans un réservoir connecté au réseau de collecte des eaux usées. in a tank connected to the wastewater collection network.
Une pompe à vis spéciale capable d'aspirer des liquides et des gaz a été développée pour cette application. Cette pompe n'est A special screw pump capable of aspirating liquids and gases has been developed for this application. This pump is not
cependant pas capable de faire transiter les matières solides. however not able to transit the solids.
Le réservoir doit donc être équipé pour trier les matières et les The tank must therefore be equipped to sort the materials and
broyer. L'installation devient alors beaucoup plus complexe. grind. The installation becomes much more complex.
La présente invention a notamment pour buts la réalisation simple d'un système d'évacuation sous Vide des eaux usées. Elle a aussi pour but que ce système soit robuste, d'un bon rendement énergétique et directement connectable, avec ou sans réservoir de stockage, à un collecteur à la pression atmosphérique, sans The present invention particularly aims the simple realization of a vacuum evacuation system of wastewater. It also aims that this system is robust, energy efficient and directly connectable, with or without storage tank, to a collector at atmospheric pressure, without
contrainte de hauteur de colonne barométrique. barometric column height constraint.
De manière générale un système selon l'invention comporte -3- les éléments suivants qui sont communs, au moins quant à certaines de leurs finalités à ce système et à un système connu réalisé selon la troisième technique connue précédemment mentionnée: - un collecteur tubulaire pour recevoir lesdites eaux usées sous la forme de bouchons successifs, ainsi que des masses d'air consécu- In general, a system according to the invention comprises the following elements which are common, at least as regards certain of their purposes for this system and to a known system produced according to the third known technique previously mentioned: a tubular collector for receiving said wastewater in the form of successive plugs, as well as subsequent air masses.
tives à ces bouchons et provenant de l'atmosphère, - to these plugs and coming from the atmosphere, -
- et des moyens de circulation, aspiration et refoulement raccordés à ce collecteur pour aspirer ces bouchons et ces masses d'air consécutives en abaissant la pression d'air dans ledit collecteur à une pression d'aspiration inférieure à la pression atmosphérique, et pour refouler lesdites eaux usées sous une pression d'évacuation supérieure à ladite pression d'aspiration et suffisante pour permettre leur évacuation. Dans ce système connu, lesdits moyens de circulation, aspiration et refoulement comportent notamment ladite pompe de circulation et ledit éjecteur, ce dernier pour constituer des moyens d'aspiration and circulation, suction and discharge means connected to this manifold for sucking up these plugs and these consecutive air masses by lowering the air pressure in said manifold to a suction pressure lower than the atmospheric pressure, and to push back said wastewater under a discharge pressure greater than said suction pressure and sufficient to allow their evacuation. In this known system, said circulation, suction and discharge means comprise in particular said circulation pump and said ejector, the latter to constitute suction means
et de refoulement.and repression.
Par rapport à ce système connu, le système selon l'invention est caractérisé par le fait que lesdits moyen de circulation aspiration et refoulement comportent - une pompe à anneau liquide munie d'un passage d'aspiration raccordé au dit collecteur, d'un passage de refoulement pour l'évacuation desdites eaux usées, et d'un passage d'alimentation en eau pour recevoir un débit minoritaire d'une eau d'alimentation propre à former et/ou entretenir un anneau liquide dans cette pompe, With respect to this known system, the system according to the invention is characterized in that said suction and discharge circulation means comprise - a liquid ring pump provided with a suction passage connected to said manifold, a passage discharge pipe for discharging said waste water, and a water supply passage for receiving a minority flow of a feed water clean to form and / or maintain a liquid ring in this pump,
- et des moyens d'alimentation en eau pour fournir ladite eau d'alimen- and water supply means for supplying said feed water
tation. Selon l'invention, on peut adopter de plus, si les circonstances s'y prêtent, les dispositions préférées suivantes: - Comme dans ledit système connu lesdits moyens de circulation, aspiration et refoulement comportent en outre un réservoir recevant et contenant provisoirement lesdites eaux usées sous une pression de stockage supérieure à ladite pression d'aspiration. Dans le système selon l'invention, ledit réservoir est raccordé audit passage tation. According to the invention, it is also possible to adopt, if the circumstances lend themselves to it, the following preferred arrangements: As in said known system, said circulation, suction and discharge means furthermore comprise a tank receiving and temporarily containing said wastewater. under a storage pressure greater than said suction pressure. In the system according to the invention, said tank is connected to said passage
de refoulement de ladite pompe à anneau liquide. delivery of said liquid ring pump.
- Une tuyauterie d'alimentation relie une partie basse dudit réservoir - 4 - audit passage d'aspiration de ladite pompe à anneau liquide de manière à aspirer un débit minoritaire d'eaux usées à partir de ce réservoir pour entretenir ledit anneau liquide, lesdits moyens d'alimentation en eau fournissant de l'eau claire et étant commandables de manière à pouvoir cesser de fournir cette eau claire quand cet - A supply pipe connects a lower portion of said tank - 4 - said suction passage of said liquid ring pump so as to suck a minority flow of waste water from the reservoir to maintain said liquid ring, said means providing clear water and being controllable so that they can stop supplying this clear water when this
anneau peut être entretenu par cette eau usée. Ring can be serviced by this waste water.
- Le système comporte en outre des vannes et canalisation pour permettre, après une période de stockage desdites eaux usées dans ledit réservoir, qui constitue alors un réservoir de stockage, de vidanger ce réservoir sous l'action d'aspiration et de refoulement - The system further comprises valves and pipe to allow, after a period of storage of said wastewater in said tank, which then constitutes a storage tank, to drain the tank under the action of suction and discharge
de ladite pompe à anneau liquide.of said liquid ring pump.
- Lesdites vannes et canalisation pour permettre de vidanger ledit réservoir de stockage comportent - une vanne d'introduction d'air qui lorsqu'elle est ouverte fait communiquer ledit passage d'aspiration de ladite pompe à anneau liquide avec l'atmosphère, -une vanne de séparation qui, lorsqu'elle est fermée, supprime le raccordement de ce passage d'aspiration audit collecteur, - et une canalisation de vidange raccordant une partie basse dudit réservoir de stockage à une zone d'évacuation de manière que, dans une période de stockage pendant laquelle cette vanne d'introduction d'air est fermée et cette vanne de séparation ouverte, cette pompe aspire lesdits bouchons et lesdites masses d'air consécutives et refoule lesdites eaux usées dans ledit réservoir pour y stocker ces eaux usées, et de manière. que, dans une période de vidange pendant laquelle cette vanne d'introduction d'air est ouverte et cette vanne de séparation fermée, cette même pompe aspire un débit d'air à partir de l'atmosphère et refoule ce débit d'air dans ledit réservoir de stockage sous une pression de vidange qui constitue ladite pression d'évacuation et qui est supérieure à la pression atmosphérique et à ladite pression de stockage, grâce à quoi ce débit d'air refoulé refoule lui-même, à travers ladite canalisation de vidange, les eaux usées qui ont été stockées dans ce réservoir Said valves and ducting for enabling said storage tank to be emptied comprise an air introduction valve which, when it is open, makes said suction passage of said liquid ring pump communicate with the atmosphere; a valve which, when closed, eliminates the connection of this suction passage to said manifold, - and a drain line connecting a lower portion of said storage tank to an evacuation zone so that, in a period of storage during which the air introduction valve is closed and this separation valve open, this pump sucks said plugs and said consecutive air masses and discharges said waste water into said tank to store the waste water, and so . that, in a period of emptying during which this air introduction valve is open and this separation valve closed, this same pump sucks a flow of air from the atmosphere and forces this flow of air into said storage tank under a discharge pressure which constitutes said discharge pressure and which is greater than the atmospheric pressure and said storage pressure, whereby this discharge air flow itself flows through said drain pipe , wastewater that has been stored in this tank
pendant une dite période de stockage précédente. during a said previous storage period.
-5 - Ledit réservoir de stockage est muni d'une vanne d'aération qui est située en partie haute et qui est fermée pendant ladite période de vidange, et d'une vanne de vidange qui est située sur ladite canalisation de vidange et qui est ouverte pendant cette période de vidange. - Ledit collecteur se raccorde audit passage d'aspiration de ladite pompe à anneau liquide par l'intermédiaire d'un piège à particules lourdes. - L'invention s'applique notamment au cas o les eaux usées contiennent des matières organiques dont un pouvoir polluant peut être réduit Said storage tank is provided with a ventilation valve which is located at the top and which is closed during said emptying period, and with a drain valve which is situated on said drain pipe and which is open during this emptying period. Said collector is connected to said suction passage of said liquid ring pump via a heavy particle trap. The invention applies in particular to the case where the wastewater contains organic materials whose pollutant power can be reduced.
par une aération poursuivie pendant un temps d'aération convenable. by continued aeration for a suitable aeration time.
Dans ce cas ledit réservoir est un réservoir de stockage pour stocker lesdites eaux usées pendant ledit temps d'aération, et ledit passage de refoulement communique avec ce réservoir par l'intermédiaire d'une conduite de refoulement débouchant en partie basse de ce réservoir, de manière que l'air refoulé par cette pompe monte sous forme de bulles à travers l'épaisseur des eaux usées stockées dans ce réservoir - Comme des pompes connues, ladite pompe à anneau liquide comporte - un corps de pompe présentant une paroi périphérique généralement cylindrique autour d'un axe de corps, - un rotor muni de pales, présentant un axe de rotor et tournant dans ce corps autour de cet axe, ce dernier étant décalé par rapport audit axe de corps, - un moteur pour entraîner ce rotor, - un distributeur constituant une paroi au contact de l'espace intérieur audit corps de pompe, - une lumière d'aspiration et une lumière de refoulement percées dans ce distributeur, - et un passage d'alimentation permettant d'introduire de l'eau dans ledit corps de manière que l'eau ainsi introduite constitue un anneau liquide entraîné en rotation par lesdites pales du rotor et plaqué par la force centrifuge contre ladite paroi périphérique et que des chambres de pompage tournantes séparées soient constituées par ces pales et cet anneau et qu'elles aspirent un fluide à pomper - 6 - à travers ladite lumière d'aspiration et le refoulent à travers ladite lumière de refoulement. Selon l'invention ladite lumière d'aspiration est suffisamment large pour contenir un cercle de diamètre 40 mm environ, de manière à faciliter l'aspiration des matières peu résistantes qui peuvent faire parties desdits bouchons. - Comme des pompes connues ladite pompe à anneau liquide est munie en outre de passages tubulaires d'aspiration et de refoulement In this case, said tank is a storage tank for storing said waste water during said aeration time, and said discharge passage communicates with this tank via a discharge pipe opening at the bottom of this tank, in such a way that the air discharged by this pump rises in the form of bubbles through the thickness of the sewage stored in this reservoir. As known pumps, said liquid ring pump comprises a pump body having a generally cylindrical peripheral wall around a shaft axis, - a rotor provided with blades, having a rotor axis and rotating in this body about this axis, the latter being offset with respect to said body axis, - a motor for driving this rotor, - a distributor constituting a wall in contact with the internal space at said pump body, - a suction port and a discharge port pierced in this distributor, - and a pass feeding age for introducing water into said body so that the water thus introduced constitutes a liquid ring rotated by said rotor blades and pressed by the centrifugal force against said peripheral wall and that chambers of These rotating blades are formed by these blades and ring and suck a fluid to be pumped through said suction lumen and discharge it through said discharge lumen. According to the invention, said suction lumen is sufficiently wide to contain a circle with a diameter of about 40 mm, so as to facilitate the suction of weak materials that may be part of said plugs. As known pumps, said liquid ring pump is further provided with tubular suction and discharge passages.
raccordés respectivement auxdites lumières d'aspiration et de refou- connected respectively to said suction and discharge ports
lement et présentant chacun un axe. Selon l'invention ledit axe dudit passage d'aspiration et de préférence celui dudit passage de refoulement sont sensiblement parallèles auxdits axes de corps et de rotor et leurs prolongements passent sensiblement à travers each with an axis. According to the invention said axis of said suction passage and preferably that of said discharge passage are substantially parallel to said body and rotor axes and their extensions pass substantially through
lesdites lumières d'aspiration et de refoulement, respectivement. said suction and discharge ports, respectively.
A l'aide des figures schématiques, ci-jointes, on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre dans le cadre de l'exposé qui en a été donné ci-dessus. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant With the aid of the schematic figures, attached, will be described more particularly below, by way of non-limiting example, how the present invention can be implemented within the framework of the presentation that has been given above. When the same element is represented in several figures, it is designated by the same reference sign. It should be understood that the elements mentioned can be replaced by other elements ensuring
les mêmes fonctions techniques.the same technical functions.
La figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'une FIG. 1 represents an exploded perspective view of a
pompe à anneau liquide connue.known liquid ring pump.
La figure 2 représente une vue en coupe du corps de cette FIG. 2 represents a sectional view of the body of this
pompe en fonctionnement.pump in operation.
La figure 3 représente une vue du distributeur d'une pompe à anneau liquide modifiée selon l'invention, le tracé de lumières d'aspiration et de refoulement du distributeur de ladite pompe FIG. 3 represents a view of the dispenser of a modified liquid ring pump according to the invention, the drawing of suction and delivery ports of the dispenser of said pump.
connue étant représenté en pointillé. known being shown in dotted line.
La figure 4 représente une vue d'extrémité de ladite pompe modifiée, les passages d'aspiration et de refoulement de ladite FIG. 4 represents an end view of said modified pump, the suction and discharge passages of said
pompe connue étant représentés en pointillé. known pump being shown in dotted line.
Les figures 5, 6 et 7 représentent des vues d'ensemble d'un Figures 5, 6 and 7 show overviews of a
premier, d'un deuxième et d'un troisième systèmes selon l'invention. first, second and third systems according to the invention.
Le principe de la pompe à anneau liquide est connu depuis - 7 - longtemps pour le pompage de gaz notamment pour faire le vide dans une enceinte. Il est par exemple décrit une pompe à anneau liquide connue pour cet usage et représentée à la fig.1 comporte un rotor 11 muni de pales 11A et entraîné par un moteur électrique 10. Ce rotor tourne dans un corps de pompe 12 autour d'un axe 11B parallèle à l'axe 12A de ce corps. Le gaz à pomper pénètre par une bride d'aspiration 13 d'un flasque 14. Il passe ensuite dans le corps de pompe par une lumière d'aspiration 15 d'un distributeur 16 (voir The principle of the liquid ring pump has been known for a long time for pumping gas, especially for evacuating an enclosure. It is for example described a liquid ring pump known for this purpose and shown in Fig.1 comprises a rotor 11 provided with blades 11A and driven by an electric motor 10. This rotor rotates in a pump body 12 around a 11B axis parallel to the axis 12A of this body. The gas to be pumped enters through a suction flange 13 of a flange 14. It then passes into the pump body through a suction port 15 of a distributor 16 (see FIG.
fig.3). Le gaz comprimé est enfin refoulé par une lumière de refou- fig.3). The compressed gas is finally discharged by a refueling light.
lement 17 du distributeur et évacué par une bride de refoulement du flasque. Un anneau liquide 92 (voir fig.2) est constitué par de l'eau qui a été introduite en volume convenable dans le corps 12 et entraînée en rotation par le rotor 11. Il est plaqué par la force centrifuge contre la paroi cylindrique de ce corps et laisse 17 of the distributor and discharged by a discharge flange of the flange. A liquid ring 92 (see FIG. 2) is constituted by water which has been introduced in a suitable volume into the body 12 and driven in rotation by the rotor 11. It is pressed by the centrifugal force against the cylindrical wall of this body and leash
un volume axial libre pour l'aspiration et la compression du gaz. a free axial volume for suction and compression of the gas.
Il constitue pour le gaz un joint d'étanchéité entre les pales du rotor et la paroi du corps de pompe. Deux pales successives et l'anneau liquide délimitent une chambre tournante dont le volume est grand quand elle passe en regard de la lumière d'aspiration 15 It constitutes for the gas a seal between the rotor blades and the wall of the pump body. Two successive blades and the liquid ring define a rotating chamber whose volume is large when it passes next to the suction light 15
et petit en regard de la lumière de refoulement 17. and small compared to the light of repression 17.
Les calories produites par la compression du gaz et par les frottements sont absorbées par l'eau de l'anneau liquide, qui doit donc être renouvelée pour éviter un échauffement excessif. C'est pourquoi une alimentation en eau de l'anneau liquide est effectuée en permanence au moyen d'un orifice 19 du flasque, l'eau pénétrant ensuite dans le corps de pompe à travers un orifice d'alimentation 100 du distributeur. Cet excédent d'eau épaissit radialement l'anneau The calories produced by gas compression and friction are absorbed by the water of the liquid ring, which must be renewed to avoid excessive heating. This is why a supply of water to the liquid ring is carried out permanently by means of an orifice 19 of the flange, the water then entering the pump body through a supply port 100 of the distributor. This excess of water thickens the ring radially
liquide qui déverse en continu le surplus par la lumière de refou- liquid which continuously pours the surplus through the refueling light.
lement 17. Des avantages connus de ce type de pompe sont qu'il est robuste et peu sensible à la présence de liquides ou de poussières The known advantages of this type of pump are that it is robust and not very sensitive to the presence of liquids or dusts.
entraînés par le gaz pompé.driven by the pumped gas.
Selon l'invention une pompe analogue est utilisée pour aspirer et refouler une masse à base d'eau. Il est apparu que cette pompe -8- se prêtait au transit de matières molles qui, pénétrant dans le corps de pompe par la lumière d'aspiration 15, se trouvent hachées par les pales du rotor 11. Le broyage est rendu possible par la robustesse du rotor qui équipe ce type de pompes. Pour faciliter le transit des matières et éviter le bouchage de la pompe, celle- ci est adaptée de la façon suivante: 1) Les lumières d'aspiration 15 et de refoulement 17 du distributeur connu 16 sont remplacées par des lumières agrandies 21 et 22 comme According to the invention a similar pump is used to suck and discharge a water-based mass. It appeared that this pump -8- was suitable for the transit of soft materials which, penetrating into the pump body by the suction port 15, are minced by the blades of the rotor 11. The grinding is made possible by the robustness rotor that equips this type of pumps. In order to facilitate the transit of the materials and to prevent clogging of the pump, this is adapted as follows: 1) The suction and discharge ports 17 of the known distributor 16 are replaced by enlarged lights 21 and 22 as
indiqué sur la figure 3. L'objet de cet agrandissement est principa- shown in Figure 3. The object of this enlargement is mainly
lement d'éviter qu'un objet ayant pu s'introduire dans le réseau avoid an object that could have entered the network
sous vide puisse se bloquer à l'entrée de la lumière d'aspiration. under vacuum can become blocked at the inlet of the suction lumen.
C'est pourquoi cette lumière est agrandie jusqu'à pouvoir contenir au minimum un cercle dont le diamètre est le diamètre intérieur That is why this light is enlarged until it can contain at least one circle whose diameter is the inside diameter
-de la canalisation de raccordement des water-closets, soit environ 40 mm. -the connecting pipe of the water-closets, about 40 mm.
2) Pour éviter le colmatage des conduits délimités par le flasque 14 et le distributeur 16, les brides d'aspiration 13 et de refoulement 18 sont remplacées par des brides d'aspiration 33 et de refoulement 34 présentant des orifices de diamètre plus importants percés sur 2) To prevent clogging of the ducts defined by the flange 14 and the distributor 16, the suction flanges 13 and discharge 18 are replaced by suction flanges 33 and discharge 34 having larger diameter orifices drilled on
la face plate du flasque 14, de manière que leurs axes soient paral- the flat face of the flange 14, so that their axes are parallel
lèles aux axes 11B du rotor et 12A du corps de pompe, et qu'ils intersectent les lumières d'aspiration et de refoulement 21 et 11B of the rotor and 12A of the pump body, and that they intersect the suction and discharge ports 21 and
22 dans la zone o elles ont été agrandies. 22 where they were enlarged.
La figure 5 représente un premier système dans lequel la pompe à anneau liquide est raccordée à un réseau de collecte sous vide d'eaux usées. Ce réseau est schématisé par un collecteur 42 auquel est raccordé une cuvette de water-closet munie d'une chasse d'eau et d'une-vanne d'évacuation étanche au vide. Cette chasse Figure 5 shows a first system in which the liquid ring pump is connected to a wastewater collection system. This network is shown schematically by a manifold 42 which is connected to a water closet bowl provided with a flush and a vacuum-evacuation valve. This hunt
et cette vanne sont de types connus et ne sont pas représentées. and this valve are of known types and are not shown.
La bride d'aspiration 33 est raccordée au réseau de collecte. The suction flange 33 is connected to the collection network.
La bride de refoulement 34 est connectée par l'intermédiaire du tuyau 41 directement au conduit d'évacuation ou égoût 44 qui est à la pression atmosphérique. Le- fonctionnement de la pompe à anneau liquide nécessite une alimentation en eau de faible débit, destinée The discharge flange 34 is connected via the pipe 41 directly to the vent pipe or sewer 44 which is at atmospheric pressure. The operation of the liquid ring pump requires a low flow water supply, intended for
à maintenir le volume de l'anneau liquide et à assurer le refroidis- to maintain the volume of the liquid ring and to ensure the cooling
sement. Cette alimentation parvient à l'orifice d'alimentation - 9 - 19 de la pompe au moyen du conduit 45, le débit étant réglé par ment. This feed arrives at the supply port - 9 - 19 of the pump by means of the conduit 45, the flow being regulated by
la vanne 46.the valve 46.
Dans le système qui vient d'être décrit, la pompe à anneau liquide assure le transfert des gaz, des eaux et des matières solides du réseau sous vide vers l'égout 44 à la pression atmosphérique, ainsi que le broyage de ces matières solides. Les avantages de l'invention apparaissent clairement puisque d'une part une seule machine tournante suffit à assurer la triple fonction de pompe à vide, de pompe à eau, et de broyeur, que d'autre part le réservoir de stockage n'est pas indispensable et qu'enfin la puissance électrique installée et consommée est beaucoup plus faible que la puissance In the system which has just been described, the liquid ring pump transfers gases, water and solids from the vacuum network to the sewer 44 at atmospheric pressure, as well as the grinding of these solids. The advantages of the invention appear clearly since on the one hand a single rotating machine is sufficient to ensure the triple function of vacuum pump, water pump, and grinder, on the other hand the storage tank is not essential and that finally the electric power installed and consumed is much lower than the power
requise pour une installation avec éjecteurs de même capacité d'aspira- required for an installation with ejectors with the same suction capacity
tion. Suivant une disposition préférée représentée également sur la figure 5, un piège est placé en amont de la pompe à anneau liquide pour retenir les particules très lourdes, comme par exemple des objets métalliques, qui auraient pu être introduites, par accident ou par malveillance, dans l'installation de collecte des eaux usées et qui pourraient détériorer la pompe à anneau liquide. Ce piège peut être constitué par une simple caisse 51 à travers laquelle transitent les eaux usées, les orifices d'entrée/sortie 52 et 53 étant placées à la partie supérieure de la caisse de manière que les objets lourds tombent au fond de la caisse et ne parviennent pas à la pompe. La caisse peut être vidée périodiquement au moyen tion. According to a preferred arrangement also shown in Figure 5, a trap is placed upstream of the liquid ring pump to retain very heavy particles, such as metal objects, which could have been introduced, by accident or malice, in the wastewater collection facility and that could damage the liquid ring pump. This trap can be constituted by a simple box 51 through which wastewater passes, the inlet / outlet ports 52 and 53 being placed at the upper part of the box so that the heavy objects fall to the bottom of the box and do not reach the pump. The fund can be emptied periodically by means of
d'une trappe de visite 54.a trap door 54.
Suivant une autre disposition préférée également représentée sur la figure 5, il est utile de mettre en place entre le réseau sous vide et la pompe à anneau liquide un clapet anti-retour 55, et à l'amont du clapet un vacuostat 56 capable, par l'intermédiaire d'un relais 57, de mettre en marche la pompe sur un seuil de pression haut et de l'arrêter sur un seuil de pression bas. Ainsi, lorsque l'installation sanitaire n'est que peu ou pas utilisée, la pompe à anneau liquide s'arrête lorsque le seuil de pression bas est atteint, et le clapet se ferme en isolant ainsi l'installation According to another preferred arrangement also shown in Figure 5, it is useful to set up between the vacuum network and the liquid ring pump a non-return valve 55, and upstream of the valve a vacuum switch 56 capable, by through a relay 57, start the pump on a high pressure threshold and stop it at a low pressure threshold. Thus, when the sanitary installation is only little or not used, the liquid ring pump stops when the low pressure threshold is reached, and the valve closes thus isolating the installation
sous vide. En fonction de la fréquence d'emploi des appareils sani- under vacuum. Depending on the frequency of use of the
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taires, le vide se casse petit à petit. La pompe se réenclenche alors sur le seuil de pression haut et évacue l'eau et les matières the void breaks up little by little. The pump then re-engages on the high pressure threshold and discharges the water and the materials
accumulées dans les tuyauteries.accumulated in the pipes.
Un inconvénient du premier système qui vient d'être décrit selon l'invention est la nécessité d'alimenter l'anneau liquide en eau claire, ce qui pénalise la consommation d'eau de l'ensemble de l'installation. Pour pallier cet inconvénient, il est préférable d'introduire, entre la pompe et le collecteur d'évacuation d'un deuxième système selon l'invention, un réservoir de stockage 61 comme il est indiqué sur la figure 6. Ce réservoir est muni d'une cheminée d'aération 62 et d'une tuyauterie de vidange 63 fermée par une vanne 64. Le réservoir est vidé soit périodiquement, soit en continu, par des moyens quelconques non décrits ici, sans que le niveau descende au-dessous d'un niveau minimum situé au-dessus du piquage d'alimentation d'une tuyauterie 65 reliant la base du A disadvantage of the first system which has just been described according to the invention is the need to supply the liquid ring with clear water, which penalizes the water consumption of the entire installation. To overcome this drawback, it is preferable to introduce, between the pump and the exhaust manifold of a second system according to the invention, a storage tank 61 as indicated in FIG. an air vent 62 and a drain pipe 63 closed by a valve 64. The tank is emptied either periodically or continuously, by any means not described here, without the level descending below a minimum level located above the supply tap of a pipe 65 connecting the base of the
réservoir au conduit d'aspiration 66 de la pompe à anneau liquide. reservoir to the suction duct 66 of the liquid ring pump.
Ainsi, l'anneau liquide peut être alimenté par recirculation d'une partie des eaux usées, l'écoulement dans le conduit 65 s'effectuant sans pompe auxiliaire, sous l'effet de la dépression créée-par la pompe à anneau liquide. Une alimentation en eau claire 45 est cependant nécessaire dans la phase de démarrage de la pompe. Cette Thus, the liquid ring can be supplied by recirculation of a portion of the wastewater, the flow in the conduit 65 being effected without auxiliary pump, under the effect of the depression created by the liquid ring pump. A clear water supply 45 is however necessary in the starting phase of the pump. This
alimentation est ensuite coupée par la vanne 46. power supply is then cut off by the valve 46.
Dans un tel système comportant un réservoir de stockage une autre disposition-préférée également représentée sur la figure 6 consiste à prolonger la conduite de refoulement 71 de la pompe à anneau liquide jusqu'au fond du réservoir. Ainsi, l'air refoulé par la pompe s'échappe de la tuyauterie de refoulement sous forme de bulles. Ce bullage est propice à la dégradation aérobie des In such a system comprising a storage tank another preferred arrangement also shown in Figure 6 is to extend the discharge line 71 of the liquid ring pump to the bottom of the tank. Thus, the air discharged by the pump escapes from the discharge pipe in the form of bubbles. This bubbling is conducive to the aerobic degradation of
matières contenues dans le réservoir. materials contained in the tank.
Dans un troisième système selon l'invention représenté sur la figure 7, la pompe à anneau liquide est également utilisée pour la vidange du réservoir de stockage. Plus particulièrement on utilise ici de manière temporaire une possibilité des pompes à anneau liquide qui est connue en elle-même et selon laquelle une telle pompe peut fonctionner en compresseur d'air. Pour effectuer une vidange on ferme une vanne de séparation 81 à travers laquelle se fait la connection du réservoir de stockage au réseau sous vide et on ouvre une vanne d'introduction d'air 82 qui permet une communication In a third system according to the invention shown in Figure 7, the liquid ring pump is also used for emptying the storage tank. More particularly, there is used temporarily a possibility of liquid ring pumps which is known in itself and according to which such a pump can operate in air compressor. To empty, a separation valve 81 is closed through which the storage tank is connected to the vacuum network and an air introduction valve 82 is opened which enables communication
avec l'atmosphère. La pompe aspire alors de l'air à pression atmosphéri- with the atmosphere. The pump then draws air at atmospheric pressure.
que qu'elle comprime en le refoulant dans le réservoir. On a aussi that it compresses by pushing it back into the tank. We also have
fermé une vanne 83 située sur la cheminée d'aération du réservoir. closed a valve 83 located on the vent of the tank.
Si on ouvre alors une vanne 84 de vidange du réservoir, il en résulte une vidange sous pression de celui-ci. Il est possible ainsi de refouler les eaux usées dans une canalisation de vidange 86 jusqu'à If then opens a valve 84 for emptying the tank, it results in a pressure drain thereof. It is thus possible to discharge the wastewater in a drain line 86 to
un conduit collecteur 88 situé plus haut que le réservoir. a collector duct 88 located higher than the tank.
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