Brevet FR2156388A1 — publié le 19730525

La présente invention concerne m/dispositif destiné à la désaération et à la mesure d'un liquide à transvaser par pompage. Un tel dispositif est pourvu d'un séparateur d'air avec une conduite d'amenée du liquide à pomper, une conduite d'évacuation pour l'air qui a été séparé, un indicateur de niveau du liquide, dans le séparateur d'air et une conduite d'évacuation pour le liquide désaéré, avec un organe mesureur de débit d'écoulement, des moyens étant prévus pour commander la circulation et l'évacuation du liquide et de l'air qui a été séparé. Un dispositif de ce genre est utilisé, par exemple, dans le ramassage de lait par camions, dans lequel un camion citerne peut toujours vider, par aspiration au moyen d'un tuyau souple, un réservoir placé dans une ferme, et transvaser le lait dans le camion citerne lui-meme, à travers le séparateur d'air, et, le cas échéant, un compteur de débit. Du point de vue de la qualité du liquide transvasé par pompage, ainsi que de la précision de la mesure qui est souvent la base du décompte de paiement, il est désirable qu'une quantité d'air aussi faible que possible soit entrainaée dans le liquide pompé. I1 est bien prévu un compteur enregistreur mécanique dans la canalisation entre le séparateur d'air et la citerne du camion.Un flotteur réagissant au niveau du liquide dans le séparateur d'air peut etre alors utilisé pour ouvrir ou fermer l'orifice d'évacuation de flair. Cette opération peut également être effectuée à la main en utilisant un tube de verre à niveau d'eau. Cependant il a été constaté qu'avec un tel dispositif, en raison de l'inertie du liquide qui s'écoule, et par le fait qu'au début de l'aspiration de vidage d1ùi1 réservoir dans une ferme et dans le cas d'un vidage pratiquement total de ce réservoir, des quantités d'air particulièrement importantes sont entrainées avec le liquide, ce qui rend ce procédé non satisfaisant et manquant de précision. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du type mentionné plus haut qui soit amélioré de ces points de vue. Le dispositif dqttinvention est, dans ce but, caractérisé en ce que, dans l'orifice d'évacuation d'air, ainsi que dans la canalisation d'évacuation du liquide désaéré, est disposée une soupape d'arrêt, l'indicateur de niveau comprenant un flotteur qui actionne un contacteur à deux voies, lequel est relié à un organe de commande pour les soupapes d'arret, de telle manière que, pour un niveau minimal de liquide dans le séparateur d'air, la soupape d'arrêt dans la canalisation d'évacuation de liquide désaéré se trouve en position fermée et la soupape d'arret dans l'orifice d'évacuation d'air en position ouverte, tandis que, pour un niveau de liquide maximal dans le séparateur d'air, la soupape d'arret de la canalisation d'évacuation de liquide est dans la position ouverte, et la soupape d'arrêt dans l'évacuation d'air est dans la position fermée. La soupape d'arrêt dans la canalisation d'évacuation du liquide est disposée, en direction de l'écoulement, en aval du compteur de débit. Grâce à l'emploi de ces soupapes d'arrêt, l'évacuation de l'air ainsi que l'évacuation du liquide peuvent être brusquement arrêtées et être rapidement remises en service à nouveau, tandis que, par actionnement de ces soupapes d'arrêt en dépendance du niveau de liquide dans le séparateur d'air, est assuré le maintien d'un niveau de liquide constant dans ce séparateur d'air, aussi bien avant qu'après 11 aspiration de vidage d'un réservoir. De même, lors de la mise en marche du dispositif, par exemple pour le vidage d'un réservoir de ferme, si, au début, de l'air généralement présent dans la canalisation de pompage, se trouve pompé, cet air est évacué par ltorifice de sortie d'air, jusqu'à ce que le niveau du liquide dans le séparateur ait atteint le maximum.Ensuite l'évacuation de gaz est fermée et la soupape dans la canalisation d'évacuation de liquide est ouverte, et, dès que, dans le séparateur d'air, est atteinte une pression suffisante pour surmonter la résistance du compteur, de la canalisation d'évacuation, et, le cas échéant, d'une soupape antiretour, ainsi que la pression dans la citerne dans laquelle le liquide est transvasé, le liquide peut s'écouler. Du fait que la soupape d'arrêt de la canalisation d'évacuation de liquide est disposée, dans la direction de l'écoulement, en aval du compteur de débit, on obtient que, lors de la fermeture de l'évacuation du liquide, la quantité de liquide qui se trouve encore dans le compteur ne continue pas à s'écouler sous l'influence de l'inertie, ce qui fausserait le résultat de la mesure. Un mode de réalisation particulièrement simple est obtenu en prévoyant des moyens de tension préalable ayant pour effet de solliciter lune des soupapes d'arrêt vers la position de fermeture et l'autre soupape d'arrêt vers la position ouverte. On peut ainsi commander simultanément les deux soupapes avec un simple fluide hydraulique de pression. Etant donné que, par exemple, dans le cas du ramassage de lait par camion citerne, la quantité de lait prise par pompage est calculée avec facteur de décompte qui dépend du poids spécifique du liquide pompé, il est désirable, pour avoir un facteur de décompte aussi favorable que possible, que la charge d'air dans le lait soit réduite au minimum. En conséquence, le lait doit être désaéré avant la mesure.C'est pourquoi, dans un dispositif du genre décrit cidessus, un séparateur d'air est pourvu de préférence d'une partie supérieure en forme de tronc de cône aplati ou d'un corps de révolution analogue, et d'une partie inférieure de plus grande hauteur, raccordée à la première, en forme de tronc de cône inverse du premier ou autre corps de révolution analogue, l'arrivée du liquide étant prévue dans la partie supérieure, débouchant dans une paroi espacée de la paroi intérieure de cette partie supérieure, qui disperse le liquide en raison de sa forme. Le liquide qui arrive est ainsi brusquement mis sous un volume beaucoup plus grand, de sorte que sa vitesse est considérablement réduite, ce qui provoque une expansion et un dégagement partiel de l'air qui avait été entraîné avec le liquide.Grâce à la vitesse réduite du liquide, celui-ci, en s' écou- lant, par des courants calmes, vers le bas, le long des parois de la partie inférieure du séparateur d'air, a plus de temps et est dans des conditions meilleures pour une séparation de l'air contenu dans le film de liquide ainsi formé. La description ci-après se rapporte à un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une représentation schématique d'un séparateur d'air et d'uh dispositif de mesure du débit de liquide conformes à l'invention, et la figure 2 montre une variante améliorée d'un séparateur d'air. La figure 1 montre un réservoir 1, tel qu'il peut être placé dans la cour d'une ferme et qui est destiné à être vidé par aspiration dans un camion citerne de ramassage de lait. il est prévu un accouplement 2, avec soupape d'arrêt, auquel est raccordée une conduite d'aspiration, ou tuyau souple 3, d'une pompe 4. ta canalisation de refoulement 5 de la pompe 4 débouche tangentiellement dans un séparateur d'air 6. Sur le couvercle du séparateur d'air sont prévus une sortie d'air 7 avec une soupape d'arrêt 8, et un organe de commande pneumatique contenant un ressort 9. Dans le séparateur dlair est disposé un flotteur 10 qui, dans le cas d'un niveau minimal il et d'un niveau maximal de liquide 12, actionne un contacteur à flotteur 13.Ce contacteur à flotteur 13 est alimenté en courant par un commutateur à trois voies 14, auquel est associée une soupape magnétique 15. Un fluide hydraulique sous pression est introduit en 16. Pour le contrôle visuel du niveau du liquide dans le séparateur 6, il est prévu un tube de verre de niveau d'eau 17. Sur le fond du séparateur est raccordée, au centre, une conduite d'évacuation du liquide 18, dans laquelle sont montés un compteur enregistreur de débit 19, une soupape d'arrêt 20 et une soupape anti-retour 21. La canalisation d'évacuation de liquide 18 est raccordée à un réservoir 22. Dans la partie supérieure de ce réservoir 22 débouche également la sortie d'évacuation d'air 7 du séparateur d'air 6. La soupape d'arrêt 20 est actionnée par un cylindre pneumatique 23 contenant un ressort. Les deux cylindres pneumatiques 9 et 23 sont alimentés, parla canalisation 24, avec le fluide sous pression en dépendance de la position de la soupape magnétique 15. L'ensemble peut être monté, à l'exception du réservoir 1 et de la soupape d'arrêt 2 sur un châssis aménagé pour un camion citerne de ramassage, qui collecte périodiquement le lait de différentes fermes pour le livrer à une laiterie. Pour la collecte du lait, le conducteur raccorde le tuyau souple 3 W la soupape d'arrêt 2 du réservoir fixe 1. il ouvre la soupape et met en marche la pompe 4. Au début la pompe déplace l1air contenu dans les canalisations 3 et 5 et seulement peu de lait. Dès que le liquide dans le séparateur d'air s'est élevé du niveau Il au niveau 12, le contacteur à flotteur 13 actionne la soupape magnétique 15, si l'on admet que le commutateur sélecteur 14 se trouve dans la position II. Il en résulte que de l'air comprimé est envoyé, à partir de la canalisation 16, à travers la canalisation 24, aux deux cylindres de commande 9 et 23.Le cylindre 9 pour la soupape 8 est préréglé de telle manière que, lorsqu'aucune pression d'air n'est admise, la soupape d'arrêt 8 est ouverte, sous l'action du ressort et elle est fermée lors de l'amenée de pression d'air. La soupape d'arrêt 20, au contraire, est normalement fermée, sous l'action du ressort dans le cylindre 23, mais elle peut être ouverte par l'amenée de pression d'air. L'air qui se trouve pompé par la pompe 4 a, au début, la possibilité de se détendre librement, à travers la soupape d'arrêt 8 et la canalisation 7, dans le réservoir 22. Le cas échéant, de la mousse éventuellemendformée dans le séparateur d'air est récupérée dans le réservoir 22. Dès que la soupape d'arrêt 8 est fermée, la pression monte dans le séparateur d'air. début, le niveau de liquide peut encore s'élever un peu, jusqu'à ce que la pression soit devenue assez grande pour surmonter la résistance du compteur de débit liquide 19, de la soupape d'arrêt 20, qui entretemps s'est également ouverte, et de la soupape anti-retour 21, ainsi que la pression du liquide dans le réservoir 22, après quoi le liquide peut s'écouler et le compteur de débit 19 procéder à l'enregistrement. Lorsque le réservoir 1 est pratiquement vide, la pompe aspire progressivement de plus en plus d'air par la canalisation 3, cet air étant séparé dans le séparateur 6. Le niveau de liquide descend alors jusqu)au niveau 11, de sorte que le contacteur à flotteur 13 interrompt l'amenée de-courant à la soupape magnétique 15. La pression d'air dans la canalisation 24 tombe alors, de sorte que la soupape d'arrêt 8 s'ouvre et que la soupape d'arret 20 se ferme. La pression dans la partie supérieure du séparateur d'air tombe et l'air peut librement être évacué par la canalisation 7. Par ouverture de la soupape d'arret 8, le pression diminue rapidement dans le séparateur d'air, tandis que la soupape d'arrêt 20 est fermée.Il en résulte que la mesure est brusquement arrêtée, et on obtient une mesure précise de la quantité de liquide écoulée, cette mesure n'étant pas influencée par l'inertie du liquide lorsque l'écoulement est arrêté, Dès que le niveau du liquide s'est élevé à nouveau au niveau 12, il peut éventuellement se produire temporairement un nouvel écoulement à travers le compteur 19. Grâce à la commande des soupapes d'arrêt au moyen d'un contacteur à flotteur qui est toujours mis en circuit pour le même niveau dans le séparateur d'air, on évite que, à la fin de la période de mesure, l' air emprisonné par turbulence dans le lait, soit enregistré par le compteur. il n'est pas nécessaire que la différence de hauteur entre les deux niveaux 11 et 12, en dépendance de la précision désirée, dépasse quelques millimètres. il est à remarquer que le commutateur sélecteur 14 dans la position I délivre directement la tension à la soupape magnétique 15, conformément à la position du contacteur à flotteur au niveau 12, tandis que, dans la position 0, aucune tension n'est amenée à travers le commutateur, de sorte que la position de la soupape magnétique correspond à la position correspondant à une connexion dans le niveau il avec le commutateur dans la position II. Les positions I et 0 rendent possible d'actionner les deux soupapes d'arrêt 8 et 20 pour des buts de nettoyage, indépendamment du niveau réel du liquide. Bien entendu, le dispositif décrit convient non seulement pour l'aspiration et la mesure ainsi que pour la désaération du lait, mais également pour d'autres liquides, dont les quantités débitées doivent être mesurées auec précision, après une séparation soignée de l'air ou d'un autre gaz, tels que le sang, la bile, un plasma, ou d'autres liquides. Dans la figure 2 est représentée une variante de réalisation du séparateur d'air du type représenté dans la figure 1. Les pièces analogues sont désignées par les mêmes références. Le séparateur d'air représenté comprend une partie supérieure 25, en forme de tronc de cone, dans laquelle débouche l'arrivée de lait 5. A cette partie supérieure, se raccorde une partie inférieure en forme de tronc de cône inverse de plus grande hauteur 26. Au-dessous, se trouve une partie cylindrique 27 avec un contacteur à flotteur 13. Les deux niveaux de liquide il et 12 pour lesquels le contacteur à flotteur est agissant sont également indiqués. Dans la partie supérieure 25 est prévue, à une certaine distance de la face intérieure de la paroi une paroi intermédiaire de dispersionde liquide 28 de forme correspondante. Le lait qui est introduit est réparti sur le côté supérieur sur tout le pourtour de cette plaque. il déborde vers le bas et vers l'extérieur et ensuite le long de la paroi intérieure de la partie inférieure 26. Le lait, ou autre liquide, qui est amené par la canalisation 5 sort de la canalisation 5 aveci une vitesse assez grande, mais il se répartit uniformément sur la plaque et s'écoule, à travers une fente entre cette plaque et la paroi, vers le bas. Grâce à la surface supérieure importante sur laquelle le liquide s'étale, iMse produit une expansion du liquide sortant de la canalisation d'amenée, de sorte que se produit un dégagement partiel de l'air qui a été entrainé avec le liquide. Autre part, grace à l'augmentation de volume, il se produit une chute brutale de la vitesse du liquide, de sorte que par son écoulement calme vers le bas au-dessus de la plaque, l'air contenu dans le liquide a l'occasion de se séparer avant que le liquide arrive dans la partie de section plus réduite 27. On a constaté qu' avec le séparateur d'air décrit on peut obtenir un facteur de décompte de quantité encore plus satisfaisant, qui est déterminé par la quantité d'air incluse dans le liquide, et en conséquence par le poids spécifique du liquide transvasé par pompage, désaéré et mesuré par le compteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et des modifications restent possibles, notamment du point de vue construction, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -REVENDICATIONS- 1. Dispositif pour la désaération et la mesure de débit d'un liquide transvasé par pompage, pourvu d'un séparateur d'air avec une canalisation d'amenée pour le liquide pompé, une canalisation d'évacuation pour l'air séparés un indicateur pour le niveau du liquide dans le séparateur d'air et une canalisation d'évacuation pour le liquide débarrassé d'air avec un compteur de débit de liquide, des moyens étant prévus pour commander la circulation et l'évacuation du liquide et de l'air séparé, dispositif caractérisé en ce que, dans l'orifice d'évacuation d'air, ainsi que dans la canalisation d'évacuation du liquide désaéré, est disposée, chaque fois, une soupape d'arrêt, l'indicateur de niveau comprenant un flotteur qui actionne un contacteur à deux voies, qui est relié à un organe de commande pour les soupapes d'arrêt, de telle manière que, pour un niveau minimal de liquide dans le séparateur d'air, la soupape d'arrêt dans la canalisation d'évacuation du liquide désaéré se trouve en position fermée, et la soupape d'arrêt dans l'orifice d'évacuation d'air rst en position ouverte, tandis que, pour un niveau de liquide maximal dans le séparateur d'air, la soupape d'arrêt de la canalisation d'évacuation du liquide est dans la position ouverte, et la soupape d'arrêt de l'évacuation d'air est dans la position fermée, la soupape d'arrêt dans la canalisation d'évacuation du liquide étant disposée, en direction de l'écoulement, en aval du compteur de débit de liquide, 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les soupapes d'arrêt dans la canalisation d'évacuation de liquide et dans l'évacuation d'air sont pourvues de moyens de sollicitation préalable qui poussent l'une des soupapes d'arrêt dans sa position fermée et l'autre dans sa position ouverte. 3. Séparateur d'air, notamment pour un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce le séparateur d'air est constitué par une partie supérieure en forme de tronc de cône aplati ou autre corps de révolution, et une partie inférieure raccordée à la première, en forme de tronc de cône inversé de plus grande hauteur, l'arrivée du liquide dans la partie supérieure s'effectuant sur une plaque de dispersion de liquide en raison de sa forme, qui est disposée à espacement de la paroi intérieure de la partie supérieure de l'enveloppe.