Brevet FR2516242A1 — publié le 19830513

La présente invention a pour objet un dispo- sitif de mise en circulation continue d'un liquide et plus particulièrement de mise en circulation de ce li- quide entre une cuve de stockage et un récipient o doit être effectué un prélèvement ou un contrôle. La principale difficulté qui se présente dans les dispositifs de prélèvement de liquides, notamment en vue d'analyse, est d'obtenir au point de prélèvement un échantillon homogène et représentatif du liquide contenu dans la cuve Dans la plupart des systèmes uti- lisés à l'heure actuelle, on fait circuler le liquide entre la cuve de stockage et le point de prélèvement afin d'assurer une bonne homogénéisation et donc une bonne représentativité Une autre difficulté à résoudre 1 S est d'éviter les dépôts qui pourraient se former le long des parois du dispositif, car ceux-ci risquent d'être dissous par un autre liquide lors d'un contrôle ultérieur, faussant ainsi les résultats des mesures On utilise beaucoup à l'heure actuelle des systèmes dits "airlift" dans lesquels de l'air comprimé est insufflé dans une conduite reliant la cuve de stockage au point de prélèvement afin de faciliter la circulation du li- quide Si un tel système permet une bonne homogénéisa- tion de celui-ci, la présence de bulles d'air dans le liquide peut néanmoins être gênante, notamment dans le cas o le prélèvement se fait à l'aide d'aiguilles creuses sur lesquelles on pique un cruchon dans lequel on a préalablement fait le vide. La présente invention a justement pour objet un dispositif de mise en circulation continue d'un li- quide qui évite les inconvénients mentionnés ci-dessus en permettant non seulement une bonne homogénéisation du liquide et une vidange efficace de l'installation après prélèvement, mais aussi en évitant la présence de bulles d'air dans le liquide au niveau du point de pré- lèvement. Selon la principale caractéristique du dis- positif objet de l'invention, celui-ci, qui est destiné à faire circuler le liquide entre une cuve dé stockage et un récipient ou "pot de passage" dans lequel est effectué le prélèvement ou le contrôle, comprend une source d'air comprimé, une conduite d'alimentation reliant la cuve à la par- tie inférieure d'un séparateur situé au-dessus de celle-ci, une canalisation reliant la partie inférieure dudit séparateur à la partie inférieure du pot de passage, la partie inférieure de ce dernier étant à un niveau plus élevé que celle du séparateur, une conduite de retour reliant la partie supérieure du pot de passage à la cuve, et une conduite, équipée d'un dévésiculeur, reliant la partie supérieure du séparateur à un appareil permet- tant de créer une dépression. De manière classique, l'insufflation d'air comprimé danl la conduite reliant la cuve au séparateur facilite la montée du liquide Quant à l'appareil per- mettant de créer une dépression, qui peut être une source de vide ou un ventilateur, son rôle est de per- mettre l'élimination, au niveau du séparateur, du gaz présent dans le liquide: c'est donc du liquide parfai- tement dégazé qui se rassemble dans la partie basse du séparateur, puis monte progressivement jusqu'au pot de passage. Selon une première variante de réalisation, la conduite d'alimentation est rectiligne et plonge ver- ticalement dans la cuve de stockage Dans ce cas, la source d'air comprimé est en communication avec une conduite débouchant dans la conduite d'alimentation en un point situé à un niveau supérieur à celui de la surface libre du liquide dans la cuve et l'appareil permettant de créer une dépression est une source de vide. Selon une autre variante de réalisation, la conduite d'alimentation débouche dans la partie infé- rieure de la cuve et présente dans cette zone une par- tie recourbée Dans ce cas, la conduite reliant la source d'air comprimé à la conduite d'alimentation dé- bouche dans celle-ci en un point situé sous la surface libre du liquide dans la cuve lorsque l'installation est au repos et l'appareil permettant de créer une dé- pression est un appareil de ventilation. Enfin, selon une dernière caractéristique du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend une conduite d'évacuation de trop-plein reliant la partie supérieure du séparateur à la conduite de retour. L'invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique repré- sentant une première variante de réalisation d'un dis- positif conforme à l'invention, et la figure 2 est une vue schématique repré- sentant un deuxième mode de réalisation de ce disposi- tif. Sur la figure 1, on voit un liquide 1 contenu dans une cuve 2 qui peut être, soit un réservoir de stockage, soit une cuve d'alimentation reliée à un ré- servoir de volume beaucoup plus important Une première conduite 4 dite "conduite d'alimentation" relie la cuve 2 à la partie inférieure d'un récipient 6 appelé "sépa- rateur", situé au-dessus de la cuve 2, et dans lequel est effectuée la séparation du liquide et de l'air com- primé Un tube perforé 9, placé à l'intérieur du sépa- rateur 6, joue le rôle de tranquilliseutr pour le liqui- de afin d'éviter une agitation qui pourrait être gênan- te dans le pot de passage 10, tandis que deux cannes de bullage 15 permettent de contrôler la présence du li- quide dans le séparateur et d'en vérifier le niveau La partie inférieure du séparateur 6 est reliée par une canalisation 8 à la partie inférieure d'un récipient 10 appelé "pot de passage" dans lequel on effectue le con- trôle de l'état du liquide On remarquera que la partie inférieure du pot de passage 10 est située à un niveau plus élevé que la partie inférieure du séparateur 6 Le pot de passage 10 est équipé d'un appareil de contrôle 12 qui permet soit de contrôler directement l'état du liquide se trouvant à l'intérieur du pot de passage 10, soit d'effectuer un prélèvementlorsque le contrôle a lieu dans une autre installation Une conduite de re- tour 11, branchée à la partie supérieure du pot de pas- sage 10 relie celui-ci à la cuve 2. Sur la figure, on voit également, branchée à la partie supérieure du séparateur 6, une canalisation 14 équipée d'un dévésiculeur 16 et reliant le sépara- teur 6 à une source de vide 17 Le dévésiculeur 16 a pour rôle de permettre la séparation des dernières gouttelettes qui auraient pu être entraînées avec le gaz aspiré par la source de vide 17 Une conduite d'évacuation de trop-plein 7 relie la partie supérieure du séparateur 6 à la conduite, de retour Il et donc à la cuve 2 La disposition de l'ensemble est telle que le point de départ de la conduite 7 se trouve à un niveau plus élevé que le point de départ de la conduite de retour 11 On voit enfin sur la figure une conduite d'air comprimé 3 qui met en communication la conduite d'alimentation 4 avec une source d'air comprimé 5 Dans la variante de la figure 1, la conduite d'alimentation 4 est rectiligne et verticale et pénètre dans la cuve 2 à la partie supérieure de celle-ci tandis que la con- duite d'air comprimé 3 débouche dans la conduite 4 en un point situé audessus de la surface libre du liquide dans la cuve 2. Le fonctionnement de l'appareil est le sui- vant: lorsque la source de vide 17 est mise en fonc- tionnement, il se produit une aspiration dans la con- duite d'alimentation 4 Le liquide contenu dans la cuve 2 monte alors le long de cette conduite jusqu'à un point situé au-dessus du point de branchement de la conduite d'air comprimé 3 A ce moment, l'air comprimé est insufflé dans la conduite 4 à travers la conduite 3 et, du fait de la mise sous vide de l'installation, les bulles d'air montent aussitôt dans la conduite 4, en- traînant avec elles le liquide contenu dans la cuve. Lorsque celui-ci arrive dans la partie basse du sépara- teur 6, l'air est évacué à travers la canalisation 14. Comme il se crée ainsi une aspiration continue du li- quide de la cuve 2 vers le séparateur 6, le niveau du liquide dans celui-ci, et par conséquent dans la con- duite 8, monte progressivement On comprend aisément que, puisque l'air est éliminé de la masse liquide au niveau du séparateur, c'est du liquide parfaitement dé- gazé qui envahit progressivement, de bas en haut, la conduite 8 puis le pot de passage 10 Lorsque le niveau du liquide dans ce dernier atteint une hauteur suffi- sante, il redescend dans la cuve 2 à travers la condui- te de retour 11 Il s'établit ainsi une circulation continue du liquide, de la cuve 2 au séparateur 6 à travers la conduite 4, puis du séparateur au pot de passage à travers la conduite 8 et enfin du pot de passage à la cuve à travers la conduite de retour 11: cette circulation permet d'homogénéiser le liquide au niveau de l'appareil de contrôle 12 D'autre part, du fait de la présence du séparateur 6 en amont du pot de passage 10, c'est un liquide exempt de gaz qui passe à travers celui-ci améliorant notablement la représenta- tivité des échantillons contrôlés et facilitant le pré- lèvement Si, pour une raison quelconque, par exemple un bouchage accidentel de la conduite 11, le niveau du liquide dans le séparateur 6 montait de manière inquié- tante, la présence de la conduite d'évacuation de trop- plein 7, branchée à la partie supérieure de celui-ci, permet l'évacuation du liquide en direction de la con- duite de retour 11 et, de là, à la cuve 2 Lorsque le contrôle ou le prélèvement est terminé, on arrête la source de vide et on ferme l'arrivée d'air comprimé A ce moment, tout le liquide contenu dans l'installation redescend par gravité dans la cuve 2: en particulier, le liquide contenu dans le pot de passage 10 redescend par la conduite 8 en direction de la partie basse du séparateur 6 et de là dans la cuve 2 à travers la con- duite 4 Cette disposition, notamment grâce-à l'incli- naison de la conduite 8, assure une vidange immédiate et totale de l'installation et diminue considérablement le risque d'un dépôt qui pourrait fausser les mesures ultérieures. Dans la variante de la figure 2, on voit que la source de vide 17 est remplacée par un appareil de ventilation 18 D'autre part, la conduite d'alimenta- tion 4 ne pénètre plus dans la partie supérieure de la cuve 2, mais débouche dans le fond de celle-ci Elle présente dans cette zone une partie recourbée 4 a qui est constamment remplie de liquide jusqu'à un niveau égal à celui de la surface libre du liquide dans la cuve La conduite 3 d'alimentation en air comprimé dé- bouche dans la partie basse de la conduite 4 en un point qui se trouve sous la surface libre du liquide lorsque l'installation est au repos Lorsqu'on envoie l'air comprimé à travers la conduite 3, les bulles d'air entraînent immédiatement le liquide le long de la conduite 4 Dans ce cas, la ventilation assurée par l'appareil 18 ne sert qu'à éliminer l'air introduit par la conduite 3 afin de dégazer le liquide qui se rassem- ble à la partie inférieure du séparateur 6 Le liquide monte donc le long de la conduite d'alimentation 4 jus- qu'à la partie basse du séparateur 6 o l'air est éli- miné, puis monte le long de la conduite 8 selon le même mécanisme que précédemment Lors de l'arrêt de l'ins- tallation, le liquide redescend dans la conduite 4 jus- qu'à un niveau correspondant à celui de la surface li- bre du liquide dans la cuve 2. Le dispositif selon l'invention présente de nombreux avantages dont le plus intéressant est d'assu- rer le passage d'un liquide homogène et parfaitement dégazé au point de prélèvement D'autre part, lors de l'arrêt de l'installation, il assure une vidange totale et très efficace, ce qui évite le risque d'un dépôt parasite qui pourrait fausser les mesures suivantes. Si un tel dispositif trouve une application particulièrement intéressante dans les installations de prélèvement d'échantillons liquides radioactifs, notament celles o l'on utilise une aiguille creuse sur laquelle on vient piquer un cruchon dans lequel on a préalablement fait le vide, il peut également s'appli- quer à n'importe quelle installation de prélèvement o l'on fait circuler le liquide et o l'on désire que celui-ci soit parfaitement homogène et dégazé. REVENDICATIONS 1 Dispositif de mise en circulation continue d'un liquide entre une cuve de stockage ( 2) et un réci- pient ou "pot de passage" ( 10) dans le Quel est effectué un prélèvement ou un contrôle, caractérisé en ce qu'il comprend: une source d'air comprimé ( 5), une conduite d'alimentation ( 4) reliant la cuve ( 2) à la partie inférieure d'un séparateur ( 6) situé au- dessus de celle-ci, une canalisation ( 8) reliant la partie inférieure du- dit séparateur ( 6) à la partie inférieure du pot de passage ( 10), la partie inférieure de ce dernier étant à un niveau plus élevé que celle du sépara- teur ( 6), une conduite de retour ( 11) reliant la partie supé- rieuredu pot de passage ( 10) à la cuve ( 2), et une conduite ( 14), équipée d'un dévésiculeur ( 16), reliant la partie supérieure du séparateur ( 6) à un appareil permettant de créer une dépression. 2 Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'appareil permettant de créer une dépression est une source de vide ( 17) et en ce que la source d'air comprimé ( 5) est en communication avec une conduite ( 3) débouchant dans la conduite d'alimentation ( 4) à un niveau supérieur à celui de la surface libre du liquide ( 1) dans la cuve ( 2). 3 Dispositif selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'appareil permettant de créer une dépression est un appareil de ventilation ( 18) et en ce que la conduite d'air comprimé ( 3) débouche dans la conduite d'alimentation ( 4) en un point situé à un ni- veau inférieur à celui de la surface libre du liquide ( 1) dans la cuve ( 2) lorsque l'installation est au re- pos. 4 Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une conduite d'évacuation de trop-plein ( 7) reliant la partie supérieure du séparateur ( 6) à la conduite de retour ( 11).