Brevet FR2135418A1 — publié le 19721222

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de mise en circulation d'un liquide dans un circuit par vaporisation drune petite partie dudit liquide. Si l'on disposé d'une source de chaleur, il est souvent intéressant de remplacer un pompe du type classique; ctest- -dire une pompe comportant de multiples organes mécaniques, par une pompe à piston-vapeur. Une telle pompe utilise uniquement la compression du liquide que liron veut faire circuler par de la vapeur du même fluide portée à une pression adéquate, ce dispositif ne comportant comme organes mécaniques que des clapets anti-retour. Ce type de pompe présente de multiples avantages en raison de l'absence de mécanismes, en particulier en ce qui concerne sa fiabilité. Une solution possible pour résoudre ce problème, consiste a utiliser une trompe de vapeur provenant d'une chaudière ou l'admission du liquide est obtenue par effet hydrodynamique. Ce procédé peut s'employer lorsque le liquide circulant dans la pompe a une très-faible pression de vapeur saturante. Si ledit liquide a au contraire une grande pression de vapeur saturante, l'effet hydrodynamique ne pouvant plus assurer l'alimentation de la chaudière, ce procédé n'est plus utilisable. La présente invention a justement pour objet un procédé et un dispositif de mise en circulation d'un liquide dans un circuit, par vaporisation d'une partie dudit liquide qui pallie les inconvénients cités ci-dessus. Le procédé de mise en circulation d'un liquide dans un circuit, par vaporisation d'une partie dudit liquide, se caractérise en ce que l'énergie nécessaire à ladite mise en circulation est obtenue par prélèvement d'une fraction du liquide lui-même que l'on vaporise et que l'on chauffe dans une enceinte auxiliaire jusqu'a l'obtention d'une pression détermine, avant de la réinjecter dans ledit circuit. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé se caracterise en ce qu'il comprend un circuit principal muni de deux clapets anti-retour qui imposent au liquide un certain sens de circulation et d'un volume élastique, en aval desdits clapets anti-retour, susceptible de supporter des accroissements de volume périodiques, et d'un circuit secondaire prélevant une petite partie du liquide dans le circuit principal pour lui faire traverser une source chaude, auprès avoir franchi un clapet, ledit circuit secondaire étant raccordé au circuit principal par un clapet taré à échappement rapide, ledit clapet taré étant situé entre les deux clapets anti-retour du circuit principal-. Selon une autre caractéristique intéressante de la présente invention, la petite partie du liquide prélevée dans le circuit principal, peut l'étre dans le volume élastique ou tout autre point du circuit principal. Sur la figure unique on a représenté un schéma du dispositif de mise en circulation du fluide. L'installation se compose essentiellement d'un circuit principal 1 et d'un circuit secondaire 2. Le circuit principal 1 comporte deux clapets anti-retour 3 et 4 délimitant entre eux une chambre 5 séparée de la conduite amont 6 par le clapet 3 et de la conduite aval 7 par le clapet 4, le fluide devant s'écouler dans le sens indique par la flèche F1. La conduite aval 7 comprend juste après le clapet 4 un volume élastique 8 susceptible d'un accroissement rapide de volume. Les clapets- anti-retour 3 et 4 permettent le passage du fluide dans le sens indiqué par la flèche F1. Le circuit secondaire 2 est alimenté en dérivation sur le circuit principal 1 à la hauteur du volume élastique 8. Il se compose d'un clapet anti-retour 9 d'une source de chaleur 10 et d'un clapet taré d'échappement rapide 11. Le clapet il met en liaison le circuit principal 1 et le circuit secondaire 2. Les clapets 9 et 11 obligent le fluide à circuler dans le circuit secondaire dans le sens indiqué par la flèche F2. Le clapet taré d'échappement rapide 11 se compose d'un aimant permanent 12 solidaire du corps de pompe et d'une armature 14 constituée par un disque magnétique solidaire d'une tige 13 coulissant dans l'entrefer de l'aimant 12 et supportant une tête de soupape 15 venant reposer sur son siège 16. Un léger ressort de rappel 17 aide la tete de soupape 15 à revenir sur son siège 16 Le fonctionnement du clapet 11 est très simple; l'aimant 12 attire l'armature 14, ce qui a pour effet d'appliquer la soupape 15 sur son siège 16. L'ouverture du clapet est très rapide puisqu'on sait que la force d'attraction de l'aimant décroit très vite avec la distance. Le fonctionnement de la pompe est le suivant: Une partie du fluide prélevée par aspiration dans le volume élastique 8, se vaporise et se surchauffe grâce à- -la source de chaleur 10 alors que la pression croît. Lorsque la pression due à la source de chaleur 10 atteint la valeur souhaitée, le clapet Il s'ouvre très rapidement, un volume de vapeur pénètre très rapidement dans le compartiment 5, en repoussant une certaine quantité de liquide, tandis que le clapet 4 s'ouvre. La quantité de liquide pénètre dans le volume élastique- 8. Le clapet 3 est formé. En se condensant, la vapeur contenue dans la chambre 5, provoque une dépression dans ladite chambre. Sous l'action de cette dépression, le clapet 3 s'ouvre et une nouvelle quantité de fluide pénètre dans le compartiment 5, alors que le clapet 4 est fermé. A la fermeture du clapet 11, la dépression qui apparaît dans le circuit secondaire provoque l'ouverture du clapet 9, et on est ramené au point de départ. Ce dispositif de pompage a l'avantage d'être très simple et donc très fiable, puisque les seuls organes mécaniques intervenant sont des clapets anti-retour. Dans certains cas, l'alimentation du circuit secondaire peut se faire ailleurs que dans le volume élastique 8. On a représenté en pointillé une autre alimentation possible en 18. REVENDICATIONS 10) Procédé de mise en circulation d'un liquide dans un circuit, caractérisé en ce que l'énergie nécessaire à ladite mise en circulation est obtenue par prélèvement d'une fraction du liquide lui-même, que l'on vaporise et que l'on chauffe dans une enceinte auxiliaire zusqud l'obtention dune pression déterminée, avant de la réinjecter dans ledit circuit. 20) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit principal muni de deux clapets anti-retour qui imposent au liquide un certain sens de circulation et d'un volume élastique, en aval desdits clapets anti-retour, susceptible de supporter des accroissements de volume périodiques, et un circuit secondaire prélevant unefpetite partie du liquide du circuit principal pour lui faire traverser une source chaude, après avoir franchi un clapet, ledit circuit secondaire étant raccordé au circuit principal par un clapet taré à échappement rapide, ledit clapet taré étant.situé entre les deux clapets anti-retour du circuit principal. 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fraction de liquide que l'on veut chauffer est prélevée dans le volume élastique. 40) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la fraction de liquide que l'on veut chauffer est prélevée en tout autre point du circuit principal. 50)Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le clapet taré est constitué par un aimant solidaire de la pompe, et par une armature qui porte la tette de soupape, ladite armature étant attirée par l'aimant, un léger ressort aidant l'armature à revenir se coller à l'aimant après l'ouverture dudit clapet.