FR2723768A1 - Pneumatic pump for solids in suspension - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif pneumatique de pompage pour pomper par aspiration, puis refouler des produits denses. The present invention relates to a pneumatic pumping device for pumping by suction and then discharging dense products.
Le fonctionnement de ce dispositif peut être continu ou discontinu. Les produits denses peuvent être contenus ou non un liquide. The operation of this device can be continuous or discontinuous. Dense products may or may not contain a liquid.
I1 peut, par exemple, s'agir de boues telles qu'on en rencontre dans de nombreuses installations industrielles, ainsi que dans de nombreuses installations des collectivités locales, notamment pour le traitement des eaux usagées. I1 may, for example, be sludge such as is encountered in many industrial installations, as well as in many local authority installations, in particular for the treatment of waste water.
Le dispositif de pompage peut être destiné à être placé sur le lieu même du pompage, c'est-à-dire en cale sèche d'un navire, dans les égouts où récipients industriels. The pumping device can be intended to be placed on the site of pumping, that is to say in a dry dock of a ship, in sewers or industrial containers.
I1 peut aussi être destiné au pompage de produits divers contenus dans l'eau comme par exemple les poissons dans les piscicultures, les algues, les plastiques, les sables, les cailloux, le fuel lourd, le pétrole, les poussières et autres déchets. It can also be intended for pumping various products contained in water such as, for example, fish in fish farms, algae, plastics, sands, pebbles, heavy fuel oil, petroleum, dust and other waste.
Un dispositif de ce type est décrit dans les demandes de brevet français N 84.07.927 et 88.07.728 déposées par la demanderesse. A device of this type is described in French patent applications N 84.07.927 and 88.07.728 filed by the applicant.
Ce dispositif comporte:
- une chambre de pompage,
- une vanne d'entrée en communication avec ladite chambre pour assurer son alimentation ou la coupure de son alimentation en produits,
- un tube de pressurisation débouchant dans ladite chambre et relié à une source de gaz comprimé,
- une vanne de sortie en communication avec la chambre par l'intermédiaire d'un tube de vidange débouchant dans ladite chambre pour l'évacuation des produits.This device includes:
- a pumping chamber,
an inlet valve in communication with said chamber in order to supply it or cut off its supply of products,
- a pressurization tube opening into said chamber and connected to a source of compressed gas,
- An outlet valve in communication with the chamber via a drain tube opening into said chamber for the evacuation of products.
Selon l'invention l'aspiration des produits par la pompe est obtenue par la création d'un vide d'air réalisé par l'intermédiaire d'un appareil déprimogène. According to the invention the suction of the products by the pump is obtained by the creation of an air vacuum produced by means of a pressure-reducing device.
La présente invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles. The present invention also relates to the characteristics below, considered in isolation or in all their technically possible combinations.
- L'appareil déprimogène est en communication avec la
chambre de pompage par l'intermédiaire d'une tubulure
débouchant sur sa partie haute.- The pressure-reducing device is in communication with the
pumping chamber via tubing
leading to its upper part.
- Sur cette tubulure est disposée une vanne pneumatique
interposée entre la chambre et ledit appareil déprimogène.- On this tubing is placed a pneumatic valve
interposed between the chamber and said pressure-reducing device.
- Un clapet anti-retour est interposé entre la vanne
pneumatique et l'appareil déprimogène de manière à
permettre l'isolement du vide créé entre la chambre de
pompage et l'appareil déprimogène disposé en aval dudit
clapet. Ce dernier détecte le niveau haut en liquide ou en
boues du système, c'est-à-dire le remplissage complet du
corps de pompe.- A non-return valve is interposed between the valve
pneumatic and the pressure reducing device so that
allow the isolation of the vacuum created between the
pumping and the pressure-reducing device arranged downstream of said
valve. The latter detects the high level of liquid or
system sludge, i.e. the complete filling of the
pump body.
- Une conduite relie l'appareil déprimogène et le clapet
anti-retour, conduite sur laquelle est disposé un
manomètre à vide.- A pipe connects the pressure-reducing device and the valve
non-return, pipe on which a
vacuum gauge.
- La vanne d'entrée débouche dans la chambre de pompage par
l'intermédiaire d'une tubulure de remplissage disposée en
un point haut de ladite chambre dans sa partie amont.- The inlet valve opens into the pumping chamber by
through a filling tube arranged in
a high point of said chamber in its upstream part.
Par ailleurs, la vanne d'entrée est reliée à sa partie supérieure à une tuyauterie d'aspiration ou de remplissage. Furthermore, the inlet valve is connected at its upper part to a suction or filling pipe.
- La tuyauterie dispose, sur la génératrice supérieure de sa
partie haute, d'une vanne pneumatique en liaison avec un
réservoir d'eau apte à permettre automatiquement
l'humidification des produits aspirés lorsqu'ils sont
secs.- The piping has, on the upper generator of its
upper part, of a pneumatic valve in connection with a
water tank suitable for automatically enabling
humidification of aspirated products when they are
dry.
- La chambre de pompage comporte un fond, à proximité de la
partie supérieure, duquel débouche une tubulure
d'injection d'air comprimé, en provenance d'une
électrovanne d'admission.- The pumping chamber has a bottom, near the
upper part, from which opens a tube
compressed air injection, from a
inlet solenoid valve.
- La chambre de pompage se prolonge vers la vanne de sortie
par un convergent de forme sensiblement tronconique
déporté vers le bas, dans le prolongement de la
génératrice inférieure de la chambre et selon une
déclivité telle que le niveau du point le plus bas, dans
l'extrémité amont de ladite chambre, soit plus élevé que
le niveau du point le plus haut de l'extrémité aval du
convergent.- The pumping chamber extends towards the outlet valve
by a substantially frustoconical convergent
offset downward, in the extension of the
lower generator of the chamber and according to a
gradient such as the lowest point level, in
the upstream end of said chamber, is higher than
the level of the highest point of the downstream end of the
converge.
- La chambre de pompage se prolonge vers la vanne de sortie
par un coude de diamètre égal à celui de ladite chambre et
sur lequel est rapporté un convergent de forme tronconique
interposé entre le coude et la vanne. Un tel ensemble
étant agencé pour respecter la même déclivité citée
précédemment.- The pumping chamber extends towards the outlet valve
by an elbow of diameter equal to that of said chamber and
on which a converging frustoconical shape is reported
interposed between the elbow and the valve. Such a set
being arranged to respect the same gradient cited
previously.
- Le dispositif selon l'invention est jumelé avec un second
dispositif identique par l'intermédiaire de moyens de
synchronisation des différentes phases d'aspiration par le
vide et de vidange par air comprimé, de manière à obtenir
un fonctionnement continu de la pompe 4.- The device according to the invention is paired with a second
identical device by means of
synchronization of the different suction phases by the
vacuum and discharge by compressed air, so as to obtain
continuous operation of the pump 4.
I1 est à noter que la tuyauterie d'alimentation est en partie rigide et en partie souple, de manière à rendre cette dernière mobile afin d'être déplacée manuellement ou automatiquement dans les endroits où sont à extraire les boues ou matières solides, c'est-à-dire dans le point bas d'une fosse à curer, d'un égout, dans une cuve d'élevage de poissons en pisciculture, ou tout autre endroit souillé ou matières solides à pomper. It should be noted that the supply piping is partly rigid and partly flexible, so as to make the latter mobile in order to be moved manually or automatically in the places where sludge or solid materials are to be extracted, this is that is to say in the low point of a cleaning pit, a sewer, in a fish breeding tank in fish farming, or any other soiled place or solid matter to be pumped.
Le dispositif d'aspiration et de pompage selon l'invention est d'une structure très simple, puisqu'il ne comporte que très peu d'éléments mobiles. The suction and pumping device according to the invention is of a very simple structure, since it comprises only very few mobile elements.
La synchronisation de marche des différents éléments pneumatiques de cette pompe associée au vide, permet de rendre cette pompe aspirante et refoulante en mettant en oeuvre un nombre limité de pièces mécaniques en mouvement. The synchronization of operation of the various pneumatic elements of this pump associated with the vacuum, makes it possible to make this pump suction and discharge by using a limited number of moving mechanical parts.
Ainsi, ce nouveau dispositif destiné à aspirer dans le corps de pompe des matières solides, liquides, chargées ou visqueuses, puis de refouler ces produits chargés, permet de pallier les inconvénients des "pompes à boues" selon l'état de la technique, en simplifiant la structure et en limitant dans toute la mesure du possible le nombre de pièces mobiles, afin de s'affranchir des problèmes de frottement, d'échauffement, de lubrification et d'usure associés, ainsi que des problèmes liés aux organes d'entraînement des pièces mobiles. Thus, this new device intended to draw solid, liquid, charged or viscous materials into the pump body, then to discharge these charged products, makes it possible to overcome the drawbacks of "slurry pumps" according to the state of the art, by simplifying the structure and limiting as far as possible the number of moving parts, in order to overcome the problems of friction, heating, lubrication and wear associated, as well as problems related to the drive members moving parts.
En particulier, un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de pompage des liquides chargés en matières solides et pulvérulentes, qui soit par conception anti-déflagrant (sans moteur ou branchement électrique), parfaitement étanche (sans presse-étoupe, ni garniture d'étanchéité) donc anti-polluant, à performances constantes et à faible consommation énergétique. In particular, another object of the invention is to provide a device for pumping liquids loaded with solid and powdery materials, which is by explosion-proof design (without motor or electrical connection), perfectly sealed (without cable gland, nor seal) therefore anti-pollutant, with constant performance and low energy consumption.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'aspiration et de pompage de liquides chargés, matières solides ou pulvérulentes faciles à transporter et à installer, d'un coût d'achat et d'entretien très économique. Another object of the invention is to provide a suction and pumping device for loaded liquids, solid or powdery materials that are easy to transport and install, at a very economical purchase and maintenance cost.
Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'aspiration et de pompage résistant à l'abrasion, capable de véhiculer des boues hétérogènes ou des matières solides ou pulvérulentes contenant des solides dont la taille peut être relativement importante et qui soient immergeables. Another object of the invention is to provide an abrasion-resistant suction and pumping device capable of conveying heterogeneous sludge or solid or pulverulent materials containing solids whose size can be relatively large and which are immersible. .
Le dispositif selon l'invention permet d'assurer l'évacuation totale du volume de matières solides ou de liquides chargés contenu dans la chambre de pompage au travers d'une canalisation de refoulement qui est raccordée au corps de pompe au niveau de l'orifice de sortie de cette pompe. The device according to the invention makes it possible to completely evacuate the volume of solids or charged liquids contained in the pumping chamber through a discharge pipe which is connected to the pump body at the level of the orifice. output of this pump.
En outre, le dispositif selon l'invention est d'une structure telle qu'après un arrêt, il peut être remis en fonctionnement sans crainte de colmatage du corps tubulaire et de la canalisation de refoulement. En effet, un fonctionnement à vide du système selon l'invention ne cause aucun préjudice à l'appareil de pompage. Il est même conseillé en fin d'utilisation de l'appareil d'envoyer le gaz pressurisé seul, afin de vidanger complètement le produit de refoulement de la pompe. In addition, the device according to the invention is of a structure such that after a stop, it can be put back into operation without fear of clogging of the tubular body and of the discharge pipe. Indeed, a vacuum operation of the system according to the invention does not cause any harm to the pumping apparatus. It is even advisable at the end of use of the device to send the pressurized gas alone, in order to completely drain the discharge product from the pump.
D'une manière générale, le dispositif selon l'invention permet l'aspiration de produits denses contenus dans de l'eau ou tout autre liquide à une profondeur supérieure à 10,33 m, hauteur limite d'aspiration pour tout appareil à dépression, et également la possibilité de nettoyer toute surface recouverte de solides, poussière, gravats, sable ou déchets à l'état sec ou contenus dans un liquide. Ces produits pourront être relevés jusqu'à une hauteur de 60 m. In general, the device according to the invention allows the suction of dense products contained in water or any other liquid to a depth greater than 10.33 m, maximum suction height for any vacuum device, and also the possibility of cleaning any surface covered with solids, dust, rubble, sand or waste in the dry state or contained in a liquid. These products can be lifted up to a height of 60 m.
Une telle pompe est également apte à fonctionner immergée, en mer, rivière, canaux ou dans toute cuve ou récipient. Le système proposé est par conception antidéflagrant (sans moteur électrique), parfaitement étanche, à performance constante pour des conditions de refoulement bien définies et de faible consommation énergétique. Such a pump is also suitable for operating submerged, at sea, river, canals or in any tank or container. The proposed system is by explosion-proof design (without electric motor), perfectly waterproof, with constant performance for well defined delivery conditions and low energy consumption.
I1 est également résistant à l'abrasion, capable de véhiculer des boues hétérogènes contenant des solides dont la taille peut être relativement importante en fonction du diamètre de la tuyauterie d'aspiration utilisé. It is also resistant to abrasion, capable of transporting heterogeneous sludges containing solids, the size of which can be relatively large depending on the diameter of the suction pipe used.
L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description qui suit, faite en regard des dessins annexés, sur lesquels:
La Figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif pneumatique de pompage selon l'invention dans un premier mode de réalisation.The invention will be further illustrated, without being in any way limited, by the following description, given with reference to the appended drawings, in which:
Figure 1 is an overview of a pneumatic pumping device according to the invention in a first embodiment.
Les Figures 2 et 3 sont des vues respectivement de face et de dessus représentant partiellement un deuxième mode de réalisation de l'invention. Figures 2 and 3 are respectively front and top views partially showing a second embodiment of the invention.
La Figure 4 est est une vue d'ensemble d'un dispositif pneumatique de pompage selon l'invention dans un troisième mode de réalisation. Figure 4 is an overview of a pneumatic pumping device according to the invention in a third embodiment.
Le dispositif représenté sur la Figure 1 comprend un corps tubulaire constitué d'une virole cylindrique 1 dont l'extrémité aval la est soudée à l'extrémité amont 2a, ayant la plus grande section transversale, d'un convergent 2, prolongeant en aval la virole 1. Le convergent 2 a sensiblement la forme d'un tronc de cône déporté vers le bas, de sorte que sa génératrice inférieure est dans le prolongement de la génératrice inférieure de la virole 1. The device shown in Figure 1 comprises a tubular body consisting of a cylindrical shell 1 whose downstream end la is welded to the upstream end 2a, having the largest cross section, of a convergent 2, extending downstream the ferrule 1. The convergent 2 has substantially the shape of a truncated cone offset downwards, so that its lower generatrix is an extension of the lower generatrix of the ferrule 1.
L'ensemble soudé 1 et 2 est en déclivité de l'amont vers l'aval, de sorte que le niveau A du point le plus bas dans l'extrémité amont lb de la virole 1 soit plus élevé que le niveau B du point le plus haut de l'extrémité aval 2b du convergent 2. Ces conditions sont remplies lorsque la génératrice inférieure du corps 1 et 2 est inclinée d'un angle a de l'ordre de 15 par rapport à l'horizontale.The welded assembly 1 and 2 slopes downstream from upstream to downstream, so that the level A of the lowest point in the upstream end lb of the shell 1 is higher than the level B of the point the above the downstream end 2b of the convergent 2. These conditions are fulfilled when the lower generatrix of the body 1 and 2 is inclined at an angle a of the order of 15 relative to the horizontal.
L'extrémité amont lb de la virole 1 présente une bride angulaire 3 en saillie vers l'extérieur de la virole 1. Cette bride 3 est rapportée par soudure sur la virole 1, qui est, elle-même, fixée par boulonnerie grâce aux trous 5 percés sur cette bride 3 à une autre bride 6, elle-même percée de trous 5' et rapportée par soudage sur un fond bombé 7. The upstream end 1b of the ferrule 1 has an angular flange 3 projecting towards the outside of the ferrule 1. This flange 3 is attached by welding to the ferrule 1, which is itself fixed by bolts through the holes 5 drilled on this flange 3 to another flange 6, itself pierced with holes 5 'and added by welding to a convex bottom 7.
La forme particulière ainsi définie du corps tubulaire constitue une chambre de pompage ou corps de pompe 4, réalisée en acier ordinaire, acier inoxydable ou acier revêtu intérieurement, ou encore en matériau plastique permettant de limiter la consommation en gaz comprimé lors de la vidange de la chambre de pompage 4 et garantir sa vidange parfaite. The particular shape thus defined of the tubular body constitutes a pumping chamber or pump body 4, made of ordinary steel, stainless steel or steel coated internally, or also of plastic material making it possible to limit the consumption of compressed gas during the emptying of the pumping chamber 4 and guarantee its perfect emptying.
Le gaz comprimé admis dans ce corps de pompage ou chambre de pompage 4 s'effectue dans le fond bombé 7 par l'orifice de pressurisation 9a, cet orifice de pressurisation 9a est obtenu par la soudure d'une tubulure d'injection 8 qui débouche dans le fond bombé 7. Cette tubulure d'injection 8 est raccordé tangentiellement au fond bombé 7 et sur sa partie médiane. The compressed gas admitted into this pumping body or pumping chamber 4 takes place in the convex bottom 7 through the pressurization orifice 9a, this pressurization orifice 9a is obtained by welding an injection pipe 8 which opens out in the convex bottom 7. This injection pipe 8 is tangentially connected to the convex bottom 7 and on its central part.
Cette tubulure 8 se prolonge en amont par une conduite souple ou rigide 8a, le raccordement entre les conduites 8 et 8a se faisant par raccord-union 9 ou bride boulonnée. Ces tubulures 8 et 8a sont connectées en amont à une voie d'une électrovanne d'admission 20, en liaison avec une source de gaz comprimé par l'intermédiaire d'une seconde voie 20a et dont la troisième voie 20b est destinée à être mise à l'air libre, c'est-à-dire en liaison avec le circuit de décompression du système. La vanne 20 est commandée par un coffret de commande 20c comprenant notamment des minuteries électriques, électroniques ou même pneumatiques. This tubing 8 is extended upstream by a flexible or rigid pipe 8a, the connection between the pipes 8 and 8a being by union-union 9 or bolted flange. These pipes 8 and 8a are connected upstream to a channel of an inlet solenoid valve 20, in connection with a source of compressed gas via a second channel 20a and the third channel 20b of which is intended to be put in the open air, that is to say in connection with the system's decompression circuit. The valve 20 is controlled by a control box 20c comprising in particular electric, electronic or even pneumatic timers.
Entre l'électrovanne trois voies 20 et la tuyauterie d'amenée en air pressurisé 8a, on installe une vanne pneumatique à boule ou à manchon 10, vanne qui isole le corps de pompe de la mise à l'air libre, lorsqu'on effectue le vide dans le système. Between the three-way solenoid valve 20 and the pressurized air supply pipe 8a, a pneumatic ball or sleeve valve 10 is installed, a valve which isolates the pump body from the open air, when performing vacuum in the system.
Sur la virole cylindrique 1 du corps de pompe 4 débouche en son point haut et dans sa partie amont l'orifice de la tubulure de remplissage 11 de ladite pompe. Cette tubulure 11 est rapportée par soudure sur la virole 1. On the cylindrical shell 1 of the pump body 4 opens at its high point and in its upstream part the orifice of the filling tube 11 of said pump. This tubing 11 is attached by welding to the ferrule 1.
Cette tubulure 11 comporte une bride 12 elle-même rapportée sur la tubulure 11 par soudure. This tubing 11 has a flange 12 which is itself attached to the tubing 11 by welding.
En amont de la bride 12 de la tubulure 11 de remplissage est fixée sur cette même bride 12 une vanne d'entrée pneumatique 13 à manchon déformable ou pneumatique, à boule, ou à tiroir. La fixation est effectuée par boulonnerie sur la bride 12, grâce au trou 14 prévu à cet effet sur la bride 12 et les trous 15 de la vanne pneumatique 13. Upstream of the flange 12 of the filling pipe 11 is fixed on this same flange 12 a pneumatic inlet valve 13 with deformable or pneumatic sleeve, with ball, or with drawer. The fixing is carried out by bolts on the flange 12, thanks to the hole 14 provided for this purpose on the flange 12 and the holes 15 of the pneumatic valve 13.
Sur la partie supérieure de cette vanne 13 est fixée une tuyauterie d'aspiration ou de remplissage 16, grâce aux trous 18 d'une bride 17 de la vanne pneumatique 13 et aux trous 18' de la bride 19 rapportée par soudure sur la tuyauterie 16, cet assemblage s'effectuant par boulonnerie. On the upper part of this valve 13 is fixed a suction or filling pipe 16, thanks to the holes 18 of a flange 17 of the pneumatic valve 13 and to the holes 18 'of the flange 19 added by welding to the pipe 16 , this assembly being carried out by bolts.
En sortie de pompe 4, c'est-à-dire à la partie aval du convergent 2, on rapporte par soudure une bride 21. Sur cette bride, on fixe un coude 22 dont chaque extrémité possède une bride rapportée par soudure. At the pump outlet 4, that is to say at the downstream part of the convergent 2, a flange 21 is attached by welding. On this flange, an elbow 22 is fixed, each end of which has a flange added by welding.
La bride 23 du coude 22 est fixée grâce aux trous 24 et 24a par des boulons sur la bride 21 de la sortie de pompe. The flange 23 of the elbow 22 is fixed through the holes 24 and 24a by bolts on the flange 21 of the pump outlet.
Dans la partie supérieure de ce coude 22, la bride 25 permet de fixer grâce aux trous 26, également par des boulons, une vanne de sortie pneumatique, à boule, à tiroir, ou à membrane 27, grâce aux trous 26a de la bride 28 de cette vanne 27.In the upper part of this elbow 22, the flange 25 makes it possible to fix, thanks to the holes 26, also by bolts, a pneumatic, ball, slide, or diaphragm outlet valve 27, thanks to the holes 26a of the flange 28 of this valve 27.
Sur la bride supérieure 29 de la vanne pneumatique 27, un clapet anti-retour 30 à boule, ou à clapet battant, est fixé par un assemblage par boulonnerie de la bride 31 du clapet anti-retour et de la bride aval 29 de la vanne pneumatique 27, grâce aux trous 32 et 32a prévus à cet effet. On the upper flange 29 of the pneumatic valve 27, a non-return valve 30 with a ball, or with a flap valve, is fixed by a bolted assembly of the flange 31 of the non-return valve and the downstream flange 29 of the valve tire 27, thanks to the holes 32 and 32a provided for this purpose.
Sur une bride amont 33 de ce clapet anti-retour 30, est fixée la tuyauterie de refoulement 34, qui présente à son extrémité amont une bride annulaire 35 rapportée par soudure sur le tube 34 et qui est fixée par boulonnerie sur la bride aval 31 du clapet anti-retour 30, grâce aux trous 36 de la bride 31 et aux trous 36a de la bride 35 soudée sur le tube de refoulement 34. On the upstream flange 33 of this non-return valve 30, the delivery pipe 34 is fixed, which has at its upstream end an annular flange 35 attached by welding to the tube 34 and which is fixed by bolts to the downstream flange 31 of the non-return valve 30, thanks to the holes 36 of the flange 31 and to the holes 36a of the flange 35 welded to the delivery tube 34.
L'extrémité aval de la tuyauterie de refoulement 34 débouche directement à l'air libre ou dans un réservoir ayant une mise à l'air libre, ou dans une conduite sous pression et/ou encore dans un pot de réception des boues ou liquides chargés, ou pulvérulentes et de détente du gaz comprimé. Ce pot tranquillisateur 37 appelé pot de détente à double paroi evite les projections de boues ou liquides chargés à l'extrémité aval du tube de refoulement 34. The downstream end of the discharge pipe 34 opens directly into the open air or into a tank having a vent, or into a pressure line and / or into a pot for receiving the sludge or charged liquids , or pulverulent and expansion of the compressed gas. This tranquilizer pot 37, called a double-walled expansion pot, prevents projections of sludge or liquids loaded at the downstream end of the delivery tube 34.
Sur la partie haute de la virole cylindrique 1 du corps de pompe 4, est soudée dans sa partie aval, une tubulure 38 sur laquelle est soudée une bride 39. Cette bride 39 est fixée par boulonnerie grâce aux trous 40 de la bride 39 à une vanne à boule pneumatique ou à tiroir pneumatique 41, grâce à la bride aval 42 de cette vanne percée de trous 40a. On the upper part of the cylindrical shell 1 of the pump body 4, is welded in its downstream part, a tube 38 on which is welded a flange 39. This flange 39 is fixed by bolts through the holes 40 of the flange 39 to a pneumatic ball valve or pneumatic slide valve 41, thanks to the downstream flange 42 of this valve pierced with holes 40a.
Sur la bride aval 42a de cette vanne pneumatique 41, est fixé par boulonnerie un clapet anti-retour 43 à boule ou à clapet 43 grâce à la boule 44 amont de ce clapet et aux trous 45 et 45a percés respectivement sur les brides 42a et 44. On the downstream flange 42a of this pneumatic valve 41, a non-return valve 43 with a ball or a valve 43 is fixed by bolts thanks to the ball 44 upstream of this valve and to the holes 45 and 45a drilled respectively on the flanges 42a and 44 .
Le clapet anti-retour 43 permet d'isoler le corps de pompe 4 et un appareil déprimogène 46, qui fait baisser la pression, situé en aval de ce clapet lorsque le corps de pompe sera rempli de boues, et de maintenir une différence de pression. The non-return valve 43 makes it possible to isolate the pump body 4 and a pressure-reducing device 46, which lowers the pressure, located downstream of this valve when the pump body is filled with sludge, and to maintain a pressure difference .
Sur la bride aval 47 de ce clapet anti-retour, est fixée par boulonnerie une bride 48, elle-meme soudée sur la partie amont de la tuyauterie 50. Cette bride 48 de la tuyauterie 50 est fixée par boulonnerie sur la bride 47 du clapet anti-retour, grâce aux trous 49 de la bride 47 et aux trous 49a de la bride 48 prévus à cet effet. On the downstream flange 47 of this non-return valve, is fixed by bolts a flange 48, itself welded on the upstream part of the piping 50. This flange 48 of the piping 50 is fixed by bolts on the flange 47 of the valve non-return, thanks to the holes 49 of the flange 47 and to the holes 49a of the flange 48 provided for this purpose.
Cette conduite 50 est reliée à l'appareil déprimogène 46. Sur cette conduite 50 en dépression, un manomètre à vide à contact électrique 51 détecte une augmentation du vide dans la tuyauterie 50 lorsque le corps de pompe est rempli. Ce manomètre 51 est installé sur un embout fileté 52, lui-même rapporté par soudure sur la tuyauterie 50. This pipe 50 is connected to the pressure-reducing device 46. On this pipe 50 in vacuum, an electric contact vacuum pressure gauge 51 detects an increase in the vacuum in the pipe 50 when the pump body is filled. This pressure gauge 51 is installed on a threaded end piece 52, itself attached by welding to the pipe 50.
Le déprimogène ou dispositif à dépression a le fonctionnement suivant. Lorsque la boule du clapet anti-retour 43 isole du vide le corps de pompe et que le manocontacteur 51 coupe la production de vide, une vanne pneumatique à boule 53 vissée sur un manchon 54, lui-même rapporté par soudure sur la tuyauterie 50 permet d'élever la pression dans cette tuyauterie. Cette vanne 53 fonctionne à l'ouverture et à la fermeture de la vanne pneumatique 27 située au refoulement du corps de pompe. The vacuum or vacuum device has the following operation. When the ball of the non-return valve 43 isolates the pump body from the vacuum and the pressure switch 51 cuts off the production of vacuum, a pneumatic ball valve 53 screwed onto a sleeve 54, itself added by welding to the piping 50 allows to raise the pressure in this piping. This valve 53 operates at the opening and closing of the pneumatic valve 27 located at the delivery of the pump body.
La vanne 53 établit la liaison avec l'air libre lorsque la vanne 27 s'ouvre (phase de vidange du système) et se ferme en même temps que la vanne 27 (phase de remplissage du système). The valve 53 establishes the connection with the open air when the valve 27 opens (system emptying phase) and closes at the same time as the valve 27 (system filling phase).
En fait, lorsque le remplissage du corps de pompe 4 est détecté par le fonctionnement du clapet anti-retour 43, le taux de vide augmente dans la tuyauterie 50 située entre le clapet anti-retour 43 et l'appareil déprimogène 46; le manomètre 51 détecte la diminution de pression et établit un signal électrique qui actionne la fermeture des vannes pneumatiques sur le circuit produisant le vide sur la tuyauterie d'aspiration ou de remplissage 16 du corps de pompe 4 et provoque également une mise à l'air libre de la tuyauterie 50 via la vanne pneumatique 53. In fact, when the filling of the pump body 4 is detected by the operation of the non-return valve 43, the vacuum rate increases in the piping 50 located between the non-return valve 43 and the pressure-reducing device 46; the pressure gauge 51 detects the decrease in pressure and establishes an electrical signal which actuates the closing of the pneumatic valves on the circuit producing the vacuum on the suction or filling piping 16 of the pump body 4 and also causes a venting free of piping 50 via pneumatic valve 53.
Le signal électrique alimente également la bobine de l'électrovanne trois voies 20 d'arrivée d'air pressurisé dans le corps de pompe 4 via la tubulure 8a, 8 fixée tangentiellement sur le fond bombé 7. Cet air vidange le corps de pompe au travers de la tuyauterie de refoulement dont la vanne pneumatique 27 à manchon, à boule, ou à tiroir a également été commandée en position ouverte par le signal établi par le manomètre à vide. The electrical signal also feeds the coil of the three-way solenoid valve 20 for the supply of pressurized air into the pump body 4 via the tube 8a, 8 fixed tangentially to the convex bottom 7. This air drains the pump body through delivery piping, the pneumatic valve 27 with sleeve, ball, or slide valve was also controlled in the open position by the signal established by the vacuum pressure gauge.
En fin de vidange, l'électrovanne d'arrivée d'air comprimé est fermée et établit la communication avec l'extérieur, de façon à décompresser le corps de pompe 4 durant un temps donné. Une minuterie commande alors la fermeture de la vanne pneumatique 10 à boule ou à membrane située sur le circuit d'air comprimé entre la vanne 20 à trois voies et la tubulure 8 en communication avec le fond 7 de la pompe 4. A ce moment, se ferme également la vanne pneumatique 27 à boule ou à tiroir ou à membrane située en sortie de pompe. At the end of emptying, the compressed air inlet solenoid valve is closed and establishes communication with the outside, so as to decompress the pump body 4 for a given time. A timer then controls the closing of the pneumatic ball or diaphragm valve 10 located on the compressed air circuit between the three-way valve 20 and the tubing 8 in communication with the bottom 7 of the pump 4. At this time, also closes the pneumatic ball valve 27 or slide or membrane located at the pump outlet.
A l'inverse, cette minuterie commande l'ouverture de la vanne 13 située sur la tuyauterie d'aspiration des boues, ainsi que l'ouverture de la vanne 41 du circuit à vide qui crée à nouveau le vide dans le corps de pompe. Le fonctionnement automatique et autonome du dispositif est possible grâce à un coffret électronique de commande dans lequel des relais et des minuteries agissent sur les organes de commande des différentes vannes pneumatiques à savoir la vanne 41 située sur le circuit à vide, la vanne 13 située sur le circuit d'aspiration, la vanne 10 située sur le circuit de pressurisation et la vanne d'isolement 27 située sur la tuyauterie de refoulement en sortie de pompe. Conversely, this timer controls the opening of the valve 13 located on the sludge suction pipe, as well as the opening of the valve 41 of the vacuum circuit which again creates the vacuum in the pump body. Automatic and autonomous operation of the device is possible thanks to an electronic control unit in which relays and timers act on the control members of the various pneumatic valves, namely valve 41 located on the vacuum circuit, valve 13 located on the suction circuit, the valve 10 located on the pressurization circuit and the isolation valve 27 located on the discharge pipe at the pump outlet.
Selon un perfectionnement de l'invention, la tuyauterie fixe d'aspiration 16 se prolonge par assemblage par bride ou raccord rapide type raccord-pompier par une tuyauterie souple ou articulée 26 résistant au vide. Cette tuyauterie souple est par exemple manipulée manuellement par un opérateur grâce à une poignée 57 et une autre poignée 58. L'opérateur a la possibilité d'actionner manuellement ou automatiquement une vanne manuelle ou vanne pneumatique 59 fixée par bride ou embout serti sur la tuyauterie articulée 56. Cette vanne 59 sera prolongée par une tuyauterie 60 fixée sur la vanne 59 par bride ou embout serti. Dans le cas de manoeuvre automatique de la vanne 59, cette vanne sera installée en amont en bout de la tuyauterie 16, l'opérateur pouvant commander à distance l'ouverture ou la fermeture de la vanne. L'embout 60 sera équipé à son extrémité aval d'une buse d'aspiration 61, type aspirateur, buse facilement démontable par raccord-pompier ou autre système d'attache. Cette buse est modulable en fonction des besoins de l'utilisateur. Cet ensemble permet à l'opérateur d'effectuer l'aspiration de déchets solides ou liquides grâce au vide créé dans le corps de pompe et d'effectuer ainsi le remplissage du corps de pompe 4. According to an improvement of the invention, the fixed suction pipe 16 is extended by assembly by flange or quick connector of the firefighter type by a flexible or articulated pipe 26 resistant to vacuum. This flexible tubing is for example manually manipulated by an operator using a handle 57 and another handle 58. The operator has the possibility of manually or automatically actuating a manual valve or pneumatic valve 59 fixed by flange or crimped end piece on the piping articulated 56. This valve 59 will be extended by a pipe 60 fixed to the valve 59 by flange or crimped end. In the case of automatic operation of the valve 59, this valve will be installed upstream at the end of the pipe 16, the operator being able to remotely control the opening or closing of the valve. The nozzle 60 will be equipped at its downstream end with a suction nozzle 61, of the vacuum cleaner type, nozzle easily removable by fireman connection or other attachment system. This nozzle is modular according to the needs of the user. This assembly allows the operator to draw in solid or liquid waste thanks to the vacuum created in the pump body and thus to fill the pump body 4.
Sur la tuyauterie 16 est disposée sur sa partie haute et sur sa génératrice supérieure une tubulure 62 rapportée par soudure sur la tuyauterie 16. Sur cette tubulure 62 est rapportée sur sa partie aval une bride ou raccord-union 62 elle-même raccordée sur une tuyauterie rigide ou souple 64. On the pipe 16 is disposed on its upper part and on its upper generator a tube 62 attached by welding to the pipe 16. On this tube 62 is attached on its downstream part a flange or union-fitting 62 itself connected to a pipe rigid or flexible 64.
Cette tuyauterie 64 est reliée à sa partie aval par bride ou raccord-union 65 à une vanne pneumatique à boule ou vanne pneumatique à manchon déformable 66 fixée par pas de vis ou par bride sur un embout rapporté par soudure 67 à la base d'un réservoir 68 se remplissant automatiquement d'eau ou tout autre fluide lorsque la pompe aspirante et refoulante pompe des produits et déchets secs. En réglant le débit d'eau à l'entrée du réservoir, on injecte ainsi de l'eau via la tubulure 16, dans le corps de pompe, de façon à obtenir un mélange solide plus eau facilement pompable selon le principe de vidange de la pompe. This piping 64 is connected at its downstream part by flange or union connection 65 to a pneumatic ball valve or pneumatic valve with deformable sleeve 66 fixed by thread or by flange on an end piece attached by welding 67 at the base of a reservoir 68 automatically filling with water or any other fluid when the suction and discharge pump pumps dry products and waste. By adjusting the water flow rate at the inlet of the reservoir, water is thus injected via the tube 16, into the pump body, so as to obtain a solid mixture plus water which can be easily pumped according to the principle of emptying the pump.
Ce système de dilution en eau ou tout autre fluide liquide est utilisé lorsque les produits aspirés au niveau de la buse 61 sont secs ou insuffisamment humidifiés. This dilution system in water or any other liquid fluid is used when the products sucked in at the nozzle 61 are dry or insufficiently humidified.
L'ensemble de cette pompe aspirante et refoulante est fixe sur un socle 69 rapporté sur les éléments 1 et 2 du corps de pompe 4 par point de soudure. Ce socle 69 peut être fixé sur un chariot mobile ou posé à même le sol. The assembly of this suction and discharge pump is fixed on a base 69 attached to the elements 1 and 2 of the pump body 4 by welding point. This base 69 can be fixed on a mobile cart or placed on the floor.
Un anneau de levage 70 est soudé sur le corps 1 de la pompe 4, ce qui permet le levage du système ou son immersion. A lifting ring 70 is welded to the body 1 of the pump 4, which allows the lifting of the system or its immersion.
Ce type de pompe aspirante et refoulante peut être immergé, pour certaines profondeurs un lestage est nécessaire et fixé sur le socle 69. Cette pompe est apte à effectuer des prélèvements au fond d'un plan d'eau, d'un canal, en rivière ou en mer. Pour certains types de pompage de produits denses, visqueux, on installe sur la génératrice inférieure de l'élément cylindrique 1 du corps de pompe 4 deux piquages 70 et 70a rapportés après perçage du corps 4 par soudure sur l'élément 1 et l'élément 2. Ces piquages sont effectués et positionnés de façon que l'orifice aval, c'est-à-dire à l'intérieur du corps 2 de pompe 4, soient "chapeautés" ou protégés contre des éventuels bouchages. Des protections type capsule perforée 71 et 71a sont rapportées par soudure sur l'extrémité aval des embouts 70 et 70a. This type of suction and pressure pump can be submerged, for certain depths ballasting is necessary and fixed on the base 69. This pump is suitable for taking samples from the bottom of a body of water, a canal, a river or at sea. For certain types of pumping of dense, viscous products, two nozzles 70 and 70a are added to the lower generator of the cylindrical element 1 of the pump body 4 after drilling of the body 4 by welding on the element 1 and element 2. These tappings are made and positioned so that the downstream orifice, that is to say inside the body 2 of the pump 4, are "covered" or protected against possible blockages. Protections of the perforated capsule type 71 and 71a are added by welding to the downstream end of the end pieces 70 and 70a.
En aval de ces deux piquages 70 et 70a, est rapportée par soudure, une bride ou raccord-union 72 ou 72a permettant d'adapter un clapet anti-retour ou vanne pneumatique à manchon déformable 73 et 73a. Ces clapets ou vannes pneumatiques 73 et 73a étant reliés par raccord-union ou par bride sur une tuyauterie d'arrivée d'air 74, elle-même reliée dans cette position sur la tuyauterie 8a d'injection d'air dans le corps de pompe 4. Cet envoi de gaz comprimé dans cette tuyauterie 74 permet d'effectuer un brassage efficace entre le fluide provenant du réservoir de fluide liquide 68 et les solides aspirés au travers des tuyauteries 16, 56 et 60. Downstream of these two tappings 70 and 70a, is attached by welding, a flange or union fitting 72 or 72a making it possible to adapt a non-return valve or pneumatic valve with deformable sleeve 73 and 73a. These pneumatic valves 73 and 73a being connected by union or by flange on an air inlet pipe 74, itself connected in this position on the pipe 8a for injecting air into the pump body 4. This sending of compressed gas in this piping 74 makes it possible to effect efficient mixing between the fluid coming from the liquid fluid reservoir 68 and the solids sucked through the piping 16, 56 and 60.
Selon une variante dite deuxième mode de réalisation représentée sur les Figures 2 et 3, lorsque les produits à extraire sont en majeure partie des solides, cailloux, gravier, et tout autre solide, on donne au corps de pompe 4 une forme différente, en ce sens que le convergent 2A, c'està-dire la partie tronconique déportée est remplacée par un coude 75 de diamètre égal au diamètre de la virole 1. Ce coude 75 varie de 60 à 90 en fonction du type et de la grosseur des matériaux solides à véhiculer. According to a variant known as the second embodiment shown in FIGS. 2 and 3, when the products to be extracted are mainly solids, pebbles, gravel, and any other solid, the pump body 4 is given a different shape, in that sense that the convergent 2A, that is to say the offset frusto-conical part is replaced by an elbow 75 of diameter equal to the diameter of the ferrule 1. This elbow 75 varies from 60 to 90 depending on the type and size of the solid materials to convey.
Ce coude 75 est rapporté par soudure à son extrémité amont sur l'extrémité aval de la partie cylindrique 1. La partie 2A, c'est-à-dire que le convergent, est rapportée par soudure de sa partie amont sur la partie aval du coude 75. La bride 21 soudée sur la partie aval du convergent 2 est comme précédemment reliée par boulonnerie au coude 22 et le montage de la tuyauterie de refoulement est le même que celui décrit précédemment. Le coude 75 à pour but d'éviter, lors du remplissage, une accumulation de solide vers l'orifice de sortie de la pompe. Une accumulation en sortie pourrait être à l'origine de bouchage. L'orifice de sortie de la pompe se terminant par la bride 21 se trouve au niveau B', de façon à ce que le niveau A du point le plus bas de l'extrémité amont de la virole 1 soit plus élevé que le niveau B' du point le plus haut de l'extrémité aval du convergent 2. This elbow 75 is attached by welding at its upstream end to the downstream end of the cylindrical part 1. The part 2A, that is to say the convergent, is attached by welding from its upstream part to the downstream part of the elbow 75. The flange 21 welded to the downstream part of the convergent 2 is as previously connected by bolts to the elbow 22 and the mounting of the discharge pipe is the same as that described above. The purpose of elbow 75 is to avoid, during filling, an accumulation of solid towards the outlet of the pump. An accumulation at the outlet could be the cause of blockage. The outlet of the pump ending in the flange 21 is located at level B ', so that the level A at the lowest point of the upstream end of the shell 1 is higher than the level B 'from the highest point of the downstream end of the converging 2.
Dans un troisième mode de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 4, pour des facilités au niveau de la réalisation en chaudronnerie et pour obtenir un encombrement minimum du système, les tubulures 11 de remplissage en produits et la tubulure 38 de vide peuvent être fixées différemment sur le corps de pompe tout en gardant les mêmes fonctions. In a third embodiment of the invention shown in Figure 4, for facilities in the production of boilermaking and to obtain a minimum space requirement of the system, the pipes 11 for filling with products and the vacuum pipe 38 can be differently attached to the pump body while retaining the same functions.
Sur cette Figure 4 les éléments analogues à ceux de la première réalisation telle que représentés sur la Figure 1 portent les mêmes références. In this Figure 4 elements similar to those of the first embodiment as shown in Figure 1 have the same references.
Sur la virole cylindrique du corps de pompe 1 et en son point haut de sa partie amont, on rapporte un virole 120 dont la partie inférieure est rapportée par soudure sur le corps de pompe 1. Sur sa partie supérieure, une couronne métallique 121 est rapportée par soudure sur l'extrémité supérieure de cette virole 120. Au centre de cette couronne, on rapportera également par soudure la tuyauterie de remplissage 11 de la pompe. La partie aval de cette tubulure 11 est terminée par une bride 12 elle-même rapportée par soudure sur l'extrémité aval de la tubulure 11. On the cylindrical shell of the pump body 1 and at its top point of its upstream part, a ferrule 120 is reported, the lower part of which is attached by welding to the pump body 1. On its upper part, a metal ring 121 is attached by welding on the upper end of this ferrule 120. In the center of this ring, it will also be reported by welding the filling pipe 11 of the pump. The downstream part of this tubing 11 is terminated by a flange 12 itself added by welding to the downstream end of the tubing 11.
Sur la partie verticale de la virole 120, on rapporte par soudure de façon perpendiculaire à la virole 120, la tubulure 38 d'arrivée du vide, sur cette tubulure, on rapporte par soudure dans sa partie aval une bride 39. On the vertical part of the ferrule 120, the tube 38 for the arrival of the vacuum is connected by welding perpendicular to the ferrule 120, a flange 39 is connected by welding in its downstream part.
I1 est enfin à préciser que pour des hauteurs de refoulement supérieures à 40 m, on pourra sur certaines installations, installer des clapets anti-retour entre brides sur la tuyauterie de refoulement à intervalles réguliers, par exemple tous les 35 m. Ces clapets anti-retour de type à boule ou clapet battant ou à manchon déformable sont installes entre les brides sur la tuyauterie de refoulement. En aval de chaque clapet anti-retour, une tubulure d'injection de gaz comprimé débouche dans la tuyauterie de refoulement des boues. Lorsque le clapet anti-retour est fermé, on injecte l'air comprimé par cet orifice d'injection, ce qui permet d'évacuer les liquides chargés par une colonne de refoulement subdivisée en segments consécutifs, délimités entre deux clapets anti-retour successifs et en réalisant d'importantes économies de gaz comprimé injecté dans l'ensemble du dispositif pour assurer un pompage sur une très grande distance, éventuellement jusqu'à un pot de réception des boues et de détente du gaz comprimé pouvant se trouver à plusieurs kilomètres et selon une hauteur de refoulement supérieure à 35 m. Finally, it should be noted that for delivery heights greater than 40 m, it is possible on certain installations to install non-return valves between flanges on the delivery piping at regular intervals, for example every 35 m. These non-return type ball or flapper or deformable sleeve valves are installed between the flanges on the discharge pipe. Downstream of each non-return valve, a compressed gas injection pipe opens into the sludge discharge pipe. When the non-return valve is closed, compressed air is injected through this injection orifice, which makes it possible to evacuate the liquids charged by a discharge column subdivided into consecutive segments, delimited between two successive non-return valves and by achieving significant savings in compressed gas injected into the entire device to ensure pumping over a very long distance, possibly to a sludge receiving tank and compressed gas expansion which can be several kilometers and depending a delivery height greater than 35 m.
Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications, ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, et n'en limitent aucunement la portée. The reference signs inserted after the technical characteristics mentioned in the claims, have the sole purpose of facilitating the understanding of the latter, and in no way limit their scope.
Claims (12)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9410048A FR2723768B1 (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | PNEUMATIC DEVICE FOR PUMPING DENSITY PRODUCTS CONTAINED OR NOT IN A LIQUID |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9410048A FR2723768B1 (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | PNEUMATIC DEVICE FOR PUMPING DENSITY PRODUCTS CONTAINED OR NOT IN A LIQUID |
Publications (2)
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| FR2723768A1 true FR2723768A1 (en) | 1996-02-23 |
| FR2723768B1 FR2723768B1 (en) | 1996-11-08 |
Family
ID=9466330
Family Applications (1)
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| FR9410048A Expired - Fee Related FR2723768B1 (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | PNEUMATIC DEVICE FOR PUMPING DENSITY PRODUCTS CONTAINED OR NOT IN A LIQUID |
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| FR (1) | FR2723768B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105293076A (en) * | 2015-11-11 | 2016-02-03 | 冯克俊 | Device for conveying sandy soil through air pressure |
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| FR1163653A (en) * | 1956-12-28 | 1958-09-30 | Transfer device for powdery materials | |
| GB2054502A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-18 | Hmf Materials Handling Co Ltd | Conveying flowable material by suction and pressure |
| EP0028086A1 (en) * | 1979-10-29 | 1981-05-06 | Sykes Construction Services Limited | Material transporting apparatus |
| US5033914A (en) * | 1989-09-29 | 1991-07-23 | Cyclonaire Corporation | High efficiency feeder apparatus for pneumatic conveying lines |
-
1994
- 1994-08-16 FR FR9410048A patent/FR2723768B1/en not_active Expired - Fee Related
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| CN105293076A (en) * | 2015-11-11 | 2016-02-03 | 冯克俊 | Device for conveying sandy soil through air pressure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2723768B1 (en) | 1996-11-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20130430 |