Brevet FR2004754A1 — publié le 19691128

les réservoirs en béton tels que ceux utilisés dans les installations d'alimentation en eaux, de traitement et/ou d'évacuation d'eaux pour conserver ou traiter l'eau,ne sont capables de résister qu'à des surpressions par rapport à la pression atmos-5 phérique légèrement supérieures à leur pression de service.lorsqu'on remplit d'eau des réservoirs vides, il faut d'abord refouler au moyen de cette eau l'air qu'ils contiennent encore et l'évacuer à 1'extérieur.A cet effet on utilise habituellement des dispositifs d'échappement comportant des organes d'obturation qui, 10 après remplissage complet du réservoir et refoulement de lrair, obturent automatiquement les conduites d'échappement.Après cette obturation l'eau peut être maintenue sous sa pression de service normale.Pour se garantir contre des surpressions inadmissibles par coups de bélier après la fermeture de la vanne d'échappement 15 -d'air,on utilise généralement des dispositifs de sécurité à plaques de rupture.Pour assurer une sécurité suffisante avec les grandes quantités d'eau qui doivent être introduites dans un réservoir de ce genre,ces plaques de rupture étaient en charbon comprimé.On devait alors faire cette constatation désagréable que 20 souvent la pointe de pression très courte mais vraiment élevée d'un coup de bélier suffisait à les rompre. Pour remédier aux inconvénients précités et augmenter la sécurité pour le réservoir,l'invention prévoit un dispositif d'échappement d'air à conduite d'échappement équipée d'un organe 25 d'obturation dont un dispositif de réglage amène automatiquement 1'.élément obturateur en position de fermeture dès que l'eau qui passe à la suite de l'air qui s'échappe a atteint cet élément,et équipé en outre d'une chambre d'amortissement qui contient toujours de l'air et qui est raccordée à la conduite d'échappement 50 juste avant cet organe d'obturation. l'expérience a montré qu'une chambre d'amortissement ayant des dimensions appropriées et en mesure,lorsque l'eau qui passe à la suite de l'air apparaît, d'écrêter la pression de pointe du coup de bélier qui se produirait sans cela et donc 55 d'empêcher en général ce coup de bélier.Même dans les cas où par mesure de sécurité une plaque de rupture est encore incorporée ou l'a été déjà auparavant, elle reste protégée de la destruction.Bien entendu cette chambre d'amortissement doit avoir des dimensions correspondant aux conditions de service prévisi- 69 08770 2 2004754 sibles et au volume du réservoir. Il s'est aussi révélé que le . volume de cette chambre doit être seulement une partie insignifiante de celui du réservoir, de sorte que son incorporation à l'ensemble est admissible dù point de vue de la construction. 5 L'organe d'obturation et la chambre d)amortissement sont convenablement raccordés au-dessus du réservoir et au point le plus haut de la conduite d'échappement de l'air. Il est recom-mandable de donner à cette conduite en tous points entre l'organe d'obturation et ce réservoir une pente au moins suffisante 10 pour que, pendant que l'on laisse rentrer de l'air dans ce dernier, toute l'eau contenue dans le dispositif d'échappement s'écoule dans ledit réservoir. Pour la protéger du gel, on peut disposer la conduite d'échappement d'air dans la maçonnerie du réservoir. Sa tempé-15 rature n'est ainsi que de peu inférieure à celle de l*eau de ce réservoir. L'organe- d'obturation est disposé convenablement à l'air libre, à l'extérieur d'un bâtiment ou mieux au-dessus du toit et abrité par un dispositif de chauffage. On est ainsi assuré que l'air peut toujours sortir librement. 20 La conduite de raccordement à la chambre d'amortissement y est convenablement raccordée à celle-ci par-dessous et en part en pente jusqu'à son branchement à la conduite d'échappement. De la sorte pendant que l'on laisse entrer l'air dans le réservoir, l'eau qui a pénétré dans cette chambre peut s'en 25 écouler. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'inven-30 tion» Sur ces dessins : La figure 1 représente une installation à deux filtres destinée à donner de l'eau utilisable ou potable à partir d'eau non traitée et comportant un dispositif d'échappement d'air se-35 Ion l'invention : et ■ La figure 2 représente à plus grande échelle une partie de ce dispositif d'échappement. L'installation de filtration de 1«•, figure 1 reçoit par la conduite 1 de l'eau non traitée par- exemple' des eaux naturelles. 69 08770 3 2-004754 L'eau filtrée Ta par la conduite 2 aux emplacements d'utilisation. Ce sont un filtre préliminaire 3 et un filtre principal 4 gui servent à la filtrer. L'eau prétraitée dans le filtre 3 et recueillie dans la chambre collectrice 5 parvient par la condui-5 te 6 sur le lit filtrant du filtre 4 et y est purifiée à l'état final désiré. Elle se rassemble aussitôt dans la chambre 26. Les chambres 7 et 8, au-dessus des filtres 3 et 4 respectivement, sont complètement remplies d'eau pendant la filtration. L'eau est amenée par la conduite 1 avec une surpression déter— 10 minée, de sorte qu'elle traverse plus rapidement les lits filtrants. Les parois 9, le toit 10 et les dalles 11 et 12 sont en béton armé, et ont l'épaisseur voulue pour qu'aussi bien tout le réservoir par rapport à l'extérieur que les-filtres préliminaire et principal l'un par rapport à l'autre puissent présen-15 ter une différence de pression de quelques bars, par exemple 3 à 5 suivant les conditions de service. Etant donné que lorsque l'installation est en service il ne doit pas rester d'ai-r dans le réservoir formé par les parois 9, le toit 10 et le fond 12,.un dispositif d'échappement d'air 20 est relié, à chacune des chambres 7 et 8. Ce dispositif consiste essentiellement en une conduite d'échappement 13, un organe d'obturation 14 et une chambre d'amortissement 15. L'orgrne 14 comporte un flotteur 16 dont, par l'intermédiaire d'un levier 17, le poids est équilibré.par un poids 18 de sorte que la poussée 25 que l'eau exerce sur le flotteur suffit pour le soulever jusqu'à ce que sa surface 19 qui sert d'élément d'obturation, obture l'ouverture 20. La chambre d'amortissement 15 est reliée à la conduite 13 par une conduite 21. Celle-ci s'y raccorde juste avant l'organe 30 d'obturation 14 et se raccorde à la chambre 15 par-dessous. Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, aussi bien l'organe 14 que la chambre 15 sont raccordés à la conduite 13 à son point le plus haut. En tous points entre cet organe et le réservoir il y a une pente telle que pendant que l'on laisse pé-35 nétrer l'air dans ce réservoir toute l'eau contenue dans la conduite 13 s'écoule dans la chambre 8. L'organe d'obturation 14 est disposé à l'air libre au-dessus du toit 10 et est abrité par un dispositif 22, qui a la forme d'une cloché afin de protéger des intempéries aussi bien 69 08770 4 2004754 cet organe que le récipient 23 qui entoure la chambre 15. En outre ce dispositif comporte des éléments chauffants 24 qui, partie par rayonnement, et partie par convection protègent du gel, tant l'organe 14 que le récipient 23 > la conduite 21 et la par-5 tie de la conduite 13 qui y est contenue. Après chaque nettoyage du filtre par simple lavage ou rechargement des lits avec une nouvelle matière filtrante, il faut de nouveau remplir complètement le réservoir d'eau. Ce remplissage se fait en sens inverse du sens normal d'écoulement en ser-10 vice (lequel est indiqué par les flèches 1 et 2). On amène dans la chambre 26, par la conduite 2, de l'eau pure déjà antérieurement filtrée, l'air qui est ainsi refoulé traverse le lit filtrant 4 et s'échappe à l'air libre par la conduite 13 et 1'organe d'obturation 14 qui est ouvert, l'eau monte derrière cet 15 air et finalement remplit aussi la chambre 8 qui se trouve au-dessus du lit 4- Puis, à cause de la résistance à l'écoulement plus faible qui lui est opposée dans la conduite 13, elle y monte plus, vite que dans les chambres 5 et 7. Quand elle atteint 1b flotteur 16, elle le ferme aussitôt. Il ne peut s'é-20 chapper une quantité d'eau plus grande par l'ouverture 20. Du fait de l'interruption brutale de l'écoulement d® l'eau dans la conduite 13, il peut se produire un coup de bélier dont la pression de pointe pourrait dépasser fortement la pression intérieure que peut admettre la maçonnerie du réservoir. Mais cet-25 te augmentation de la pression de pointe est écrétée si par la conduite 21 l'eau peut s'échapper vers le matelas d'air de la chambre 15 et être freinée élastiquement par lui. Quand on continue à introduire l'eau de remplissage elle passe par la conduite 6 dans la chambre 5 puis, à travers le 30 lit 3j dans la chambre 7 et elle est alors arrêtée par un organe d'obturation qui se trouve dans la conduite 1. Pour éviter aussi à ce moment une nouvelle pointe de pression après remplissage complet, un dispositif d'échappement d'air comme celui de la chambre 8 est également raccordé à la chambre 7, de sorte 35 qu'il s'y produit le même processus d'échappement que dans le dispositif 13- 14» 15 représenté, le dispositif de la chambre 7 est monté dans la même paroi que la conduite 13 et est par suite caché par elle et n'est pas visible sur le dessin. On peut utiliser des dispositifs d'échappement d'air selon 69 08770 5 2004754 l'invention avec tout genre de réservoir d'eau fermé en "béton, en particulier avec ceux çu-i doivent être remplis en peu de temps d'une grande quantité d'eau. Les réservoirs proprement dits dans lesquels l'eau ne subit aueun traitement peuvent éga-5 lement être équipés de même de dispositifs d'échappement selon l'invention. On peut aussi utiliser comme organes d'obturation, outre les clapets, des volets, des tiroirs, des vannes, etc... Au lieu de commander l'organe d*obturation au moyen d'un flotteur, on peut aussi utiliser par exemple des dispositifs de 10 commande électroniques. La capacité d'un condensateur- à impulsion est modifiée q.uand l'eau apparaît et cette modification déclenche l'obturation. On peut utiliser pour chauffer l'organe d'obturation tout dispositif de chauffage électrique, à vapeur, à eau chaude ou analogue , Lorsqu'on vide le .réservoir, 15 la conduite d'échappement y assure, l'organe d'obturation étant ouvert, l'entrée de l'air et donc l'écoulement de l'eau. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son ca-20 dre. 69 08770 6 2004754 REVENDICATIONS 1°) - Installation d'échappement de l'air de réservoirs fermés en"béton pour installations d'alimentation en eaux^ de traitement et/ou d'évacuation d'eaux, caractérisée par le fait qu'elle 5 comporte en combinaison un organe d'obturation disposé dans la conduite d'échappement,un dispositif de réglage amenant automatiquement la surface obturatrice en position de fermeture dès que l'eau qui passe à la suite de l'air atteint ledit organe d'obturation et en outre une chambre d'amortissement contenant 10 toujours de l'air et raccordée à la conduite d'échappement immédiatement en aval de l'organe d'obturation® 2°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de réglage est un flotteur qui amène automatiquement la surface ob-15 turatrice en position de fermeture dès qu'il est soulevé par l'eau qui passe à la suite de l'air» 3°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 1,caractérisée par le fait que l'organe d'obturation et la chambre d'amortissement sont raccordés à la conduite d'é-20 chappement au-dessus du réservoir,au point le plus haut de cette conduite. 4°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 3» caractérisée par le fait qu'en tous points entre l'organe d'obturation et le réservoir la pente de la conduite 25 d'échappement est suffisante pour que toute l'eau contenue dans cette conduite s'écoule dans ledit réservoir lorsqu'on j laisse pénétrer de l'air. 5°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, pour la protéger du 30 gel,la conduite d'échappement est disposée dans la maçonnerie du réservoir. 6°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe d'obturation est disposé à l'air libre et est protégé par un dispositif de 35 chauffage. 7°) - Installation d'échappement de l'air selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la conduite de raccordement débouche dans la chambre d'amortissement à ëa. partie inférieure. 69 08770 7 2004754 8°) - Installation d'échappement de l'air selon la reven dication 7> caractérisée par le fait que la conduite de raccor dement est en pente depuis la chambre d'amortissement jusqu^ -son raccordement avec la conduite d'échappement de sorte que 5 pendant qu'on laisse entrer l'air "dans le réservoir l'eau qui été refoulée dans cette chambre peut s'en écouler.