FR2847622A1 - Pump for fluids containing materials in suspension or of high viscosity has body with non-return valves and inner inflatable/deflatable sleeve - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé permettant d'aspirer puisThe present invention relates to a method making it possible to aspirate then
de refouler, par rétraction et extension d'un élément souple dans un corps creux, des liquides très chargés en matières en suspension et/ou à forte viscosité allant jusqu'à to push back, by retraction and extension of a flexible element in a hollow body, liquids heavily loaded with suspended matter and / or high viscosity up to
être pâteux ainsi que le dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé. be pasty as well as the device allowing the implementation of the process.
Les techniques de pompage classiques font appel habituellement à la mise en mouvement de turbines centrifuges, de pistons alternatifs, et de mises en contact directes dans un cylindre d'un fluide liquide avec un gaz, généralement de l'air Conventional pumping techniques usually involve the setting in motion of centrifugal turbines, reciprocating pistons, and direct contact in a cylinder of a liquid fluid with a gas, generally air
comprimé pour aspirer et injecter des liquides à transférer. tablet to aspirate and inject liquids to be transferred.
Dans les techniques de pompage pneumatiques habituelles, des ensembles In conventional pneumatic pumping techniques, sets
de flotteurs ou de capteurs provoquent le fonctionnement cadencé des pompes. floats or sensors cause the pumps to run at clocked speed.
De par leur conception, ces pompes ont besoin d'un niveau minimal pour fonctionner et ne permettent pas d'assécher complètement l'espace dans lequel elles By design, these pumps require a minimum level to operate and do not completely dry the space in which they
sont installées.are installed.
La mise en contact dans les pompes pneumatiques du fluide moteur avec le fluide à évacuer peut s'avérer être à l'origine de réactions chimiques, d'oxydations, ou même d'incompatibilités dues à des possibilités de dilution, de réactions The contacting in the pneumatic pumps of the working fluid with the fluid to be evacuated can turn out to be at the origin of chemical reactions, oxidations, or even incompatibilities due to possibilities of dilution, reactions
exothermiques ou endothermiques.exothermic or endothermic.
De nombreuses solutions de transfert ou de pompage des fluides par voies pneumatiques existent et permettent dans bien des cas de résoudre les difficultés techniques. Toutefois, lorsque les liquides contiennent beaucoup de matières en suspension (ex.: sables, copeaux métalliques, impuretés diverses), ou ont des viscosités importantes, le temps de remplissage du corps de pompe devient dissuasif Numerous solutions for transferring or pumping fluids by pneumatic means exist and in many cases make it possible to resolve technical difficulties. However, when the liquids contain a lot of suspended matter (e.g. sands, metal shavings, various impurities), or have high viscosities, the filling time of the pump body becomes a deterrent
car trop long, voir impossible.because too long, see impossible.
La présente invention se compare à une pompe dont le piston habituellement alternatif serait remplacé par un piston pneumatique à déformations centripète et longitudinale contrôlées provoquant de façon alternative l'aspiration du fluide puis The present invention is compared to a pump whose piston usually reciprocated would be replaced by a pneumatic piston with controlled centripetal and longitudinal deformations alternately causing the suction of the fluid and then
son éjection.its ejection.
L'ensemble du procédé se compose des éléments suivants non-limitatifs: Le corps cylindrique composant l'enveloppe extérieure de la pompe peut être réalisé dans tous les matériaux résistant mécaniquement et chimiquement aux produits à pomper. A titre d'exemple, on peut citer un tube métallique, inox, polypropylène, fibre The entire process is made up of the following non-limiting elements: The cylindrical body making up the outer casing of the pump can be made of all materials that are mechanically and chemically resistant to the products to be pumped. By way of example, mention may be made of a metal tube, stainless steel, polypropylene, fiber
de verre.of glass.
Le corps de la pompe a une dimension adaptée au volume et au débit à pomper. The pump body has a dimension adapted to the volume and flow rate to be pumped.
Au sommet, ce tube est hermétiquement fermé et comporte deux passages de tuyaux permettant l'évacuation du liquide et l'injection du gaz qui provoquera At the top, this tube is hermetically closed and has two passages for pipes allowing the evacuation of the liquid and the injection of the gas which will cause
l'évacuation du liquide pompé.the evacuation of the pumped liquid.
A la base du tube, un clapet anti-retour à battant à boule, à membrane gonflable ou tout autre système, permet au liquide de pénétrer dans le corps de la pompe. A la mise en pression, celui-ci se referme pour empêcher le fluide de At the base of the tube, a ball valve, inflatable diaphragm or any other system, allows the liquid to enter the body of the pump. When pressurized, it closes to prevent the fluid from
s'évacuer vers la base de la pompe. drain to the base of the pump.
Dans tous les procédés de pompage pneumatiques à flotteurs, il est nécessaire que la pompe reste verticale pour bien fonctionner. Dans le présent In all pneumatic float pumping processes, the pump must remain vertical to function properly. In the present
procédé, la pompe peut être installée dans n'importe position. process, the pump can be installed in any position.
Le dispositif d'admission du liquide dans la pompe peut être placé à la base ou The liquid intake device in the pump can be placed at the base or
au sommet de la pompe.at the top of the pump.
A l'intérieur du tube constituant le corps extérieur, il est fixé un manchon Inside the tube constituting the external body, a sleeve is fixed
souple longitudinal à la dilatation contrôlée. longitudinal flexible at controlled expansion.
Le corps gonflable est réalisé pour résister mécaniquement et chimiquement The inflatable body is made to resist mechanically and chemically
au fluide à pomper.to the fluid to be pumped.
Le corps gonflable est fabriqué pour atteindre, après gonflage, une dimension légèrement inférieure au corps externe de la pompe. Ainsi le liquide est chassé par cet espace vers le haut de la pompe par l'intermédiaire du tube d'évacuation qui The inflatable body is manufactured to reach, after inflation, a dimension slightly smaller than the external body of the pump. Thus the liquid is expelled by this space towards the top of the pump via the evacuation tube which
comporte un clapet anti-retour.has a non-return valve.
La figure jointe montre un principe de réalisation de la présente invention dans laquelle les liquides pompés passent par un clapet antiretour (8) contenu dans une The attached figure shows a principle of embodiment of the present invention in which the pumped liquids pass through a non-return valve (8) contained in a
crépine (7).strainer (7).
Lorsque le fluide est à l'intérieur du corps de pompe (6), un dispositif de When the fluid is inside the pump body (6), a device for
gonflage (3) provoque l'extension du manchon (5). inflation (3) causes the extension of the sleeve (5).
Lorsque le manchon atteint sa dimension expansée totale (1), le liquide est chassé par un tube d'évacuation (1) contenant un clapet anti-retour (2). Le clapet When the sleeve reaches its total expanded dimension (1), the liquid is expelled through a discharge tube (1) containing a non-return valve (2). The valve
empêche le liquide de revenir vers l'intérieur du corps de pompe. prevents the liquid from returning to the interior of the pump body.
La mise à l'air libre du manchon gonflable provoque son retour à sa dimension initiale (5). Ce retour énergique provoque l'aspiration dans le corps (7), d'un nouveau The venting of the inflatable sleeve causes it to return to its initial dimension (5). This energetic return causes the suction in the body (7), of a new
volume de fluide à pomper.volume of fluid to be pumped.
La partie déformable constituée par l'enveloppe souple provoque par rétraction, l'aspiration, puis par extension, l'éjection du fluide, le fluide pouvant être à The deformable part constituted by the flexible envelope causes by retraction, the suction, then by extension, the ejection of the fluid, the fluid being able to be
l'intérieur ou à l'extérieur de l'enveloppe. inside or outside of the envelope.
L'enveloppe peut être constituée par toute matière déformable résistante au fluide moteur et au fluide à véhiculer. Ainsi l'enveloppe peut être constituée de matières différentes en intérieur et en extérieur. Les coefficients de déformation ne The envelope may consist of any deformable material resistant to the working fluid and to the fluid to be conveyed. Thus the envelope can be made of different materials inside and outside. The deformation coefficients do not
sont pas limitatifs dans la réalisation du procédé. are not limiting in carrying out the method.
L'enveloppe est caractérisée par le fait que sa forme doit être réalisée pour approcher au plus près la forme de l'enveloppe externe de l'ensemble, sans toutefois entrer en contact étroit, sur toute la surface du corps externe. La distance entre The envelope is characterized by the fact that its shape must be produced to approach as closely as possible the shape of the external envelope of the assembly, without however coming into close contact, over the entire surface of the external body. The distance between
l'enveloppe et la paroi externe permet l'évacuation du fluide à éjecter. the envelope and the outer wall allows the evacuation of the fluid to be ejected.
Le liquide peut être aspiré dans l'enveloppe puis par compression du fluide moteur entre le corps de la pompe et l'enveloppe, être évacué en pression vers l'extérieur. La mise en pression de l'enveloppe provoque son extension allant jusqu'à occuper de 90 à 95 % du volume total de l'ensemble "corps + enveloppe", ce qui The liquid can be sucked into the envelope then by compression of the working fluid between the pump body and the envelope, be evacuated by pressure towards the outside. The pressurization of the envelope causes its extension up to occupying 90 to 95% of the total volume of the whole "body + envelope", which
provoque l'évacuation du fluide à pomper. causes the evacuation of the fluid to be pumped.
La mise en dépression de l'enveloppe provoque, par rétraction, une succion proportionnelle à sa mise en pression, ce qui remplit le corps de pompe et permet The depression of the envelope causes, by retraction, a suction proportional to its pressurization, which fills the pump body and allows
une vidange complète de l'espace dans lequel la pompe est installée. complete emptying of the space in which the pump is installed.
Le remplissage du corps de pompe peut être protégé ou non par une crépine dont les orifices permettent d'éliminer les particules indésirables dans le corps de The filling of the pump body may or may not be protected by a strainer, the orifices of which allow unwanted particles to be removed from the body of the pump.
pompe.pump.
La crépine peut être placée en tête de pompe, ceci permettant de récupérer des fluides dont une simple séparation phasique peut sélectionner le type d'effluents pompés comme les huiles, les hydrocarbures ou tout autre fluide de densité The strainer can be placed at the pump head, this making it possible to recover fluids of which a simple phasic separation can select the type of effluent pumped such as oils, hydrocarbons or any other density fluid
inférieure à son fluide porteur.lower than its carrier fluid.
L'éjection et le remplissage du corps de pompes peuvent ou non être provoqués par des clapets à membranes, des clapets à battants, des clapets à billes, des manchons gonflables ou tout autre procédé piloté ou auto-piloté permettant alternativement d'ouvrir et de fermer les organes de remplissage et d'évacuation de The ejection and filling of the pump body may or may not be caused by diaphragm valves, flapper valves, ball valves, inflatable sleeves or any other piloted or self-piloted process allowing alternately to open and close the filling and evacuation devices
l'ensemble "pompe + enveloppe extensible". the "pump + expandable envelope" assembly.
La déformation longitudinale de l'enveloppe peut servir, par une liaison mécanique à piloter des clapets cadençant le remplissage ou autorisant le The longitudinal deformation of the envelope can be used, by a mechanical connection to control valves timing the filling or allowing the
remplissage.filling.
Cette déformation longitudinale peut être contrôlée par les processus de This longitudinal deformation can be controlled by the processes of
fabrication de l'enveloppe pour être comprise dans un espace connu et répétitif. manufacture of the envelope to be included in a known and repetitive space.
Cette déformation étant alternative, elle peut servir à entraîner un dispositif de This deformation being alternative, it can be used to drive a device for
nettoyage externe de la crépine d'aspiration. external cleaning of the suction strainer.
Cette déformation peut servir à entraîner un dispositif circulaire de nettoyage interne du corps de pompe (Exemple: un filin circulaire à spires plus ou moins rapprochées peut provoquer par déplacements alternatifs, un raclage mécanique des This deformation can be used to drive a circular device for internal cleaning of the pump body (Example: a circular rope with more or less close turns can cause, by reciprocating movements, a mechanical scraping of the
parois du corps intérieur de la pompe). inner body of the pump).
La déformation circulaire de l'enveloppe est contrôlée par des processus de fabrication qui limitent son diamètre à une circonférence connue à des pressions The circular deformation of the envelope is controlled by manufacturing processes which limit its diameter to a known circumference at pressures
différentes.different.
Le volume lié à la déformation de l'enveloppe contrôlée permet le remplissage The volume linked to the deformation of the controlled envelope allows filling
et l'évacuation d'un volume très précis et répétitif de fluides pompés. and the evacuation of a very precise and repetitive volume of pumped fluids.
La déformation contrôlée de l'enveloppe peut provoquer, par déplacements, le The controlled deformation of the envelope can cause, by displacements, the
nettoyage de la parois intérieure du corps de pompe en contact avec le fluide. cleaning of the interior walls of the pump body in contact with the fluid.
Le corps de pompe peut ou non être muni d'un système de commandes de gonflage et de dégonflage de l'enveloppe asservi à un capteur de niveau permettant The pump body may or may not be provided with a system for inflating and deflating the envelope, controlled by a level sensor allowing
la mise en service ou l'arrêt du système de pompage. commissioning or stopping the pumping system.
Le système de cadencement du processus de commandes de la pompe peut être externe à la pompe et réalisé par un système de logique pneumatique ou électropneumatique. Le processus de commandes peut être activé par des minuteries dont le réarmement peut être réalisé par un capteur de débit placé ou non sur la canalisation d'évacuation. Il est possible d'utiliser des systèmes d'amortisseurs à membranes ou à The timing system for the pump control process can be external to the pump and implemented by a pneumatic or electropneumatic logic system. The control process can be activated by timers whose rearming can be carried out by a flow sensor placed or not on the evacuation pipe. It is possible to use damper systems with membranes or
pistons à pression compensées pour rendre le flux linéaire plutôt qu'alternatif. pressure compensated pistons to make the flow linear rather than alternative.
Ce procédé de pompage permet de travailler en milieu explosif sans risque, le fluide moteur pouvant être de l'air, de l'azote ou tout autre gaz neutre permettant une This pumping process makes it possible to work in an explosive environment without risk, the working fluid being able to be air, nitrogen or any other neutral gas allowing a
sécurisation maximale en milieu déflagrant. maximum security in an explosive environment.
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Citations (5)
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| GB1526099A (en) * | 1976-11-19 | 1978-09-27 | Bodnar E | Semi-biological internal circuit pumping device |
-
2002
- 2002-11-21 FR FR0214566A patent/FR2847622A1/en active Pending
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