Brevet FR2564535A1 — publié le 19851122

La présente invention a pour objet un nouveau dispositif à air comprimé fonctionnant en discontinu pour pomper des boues. Elle a plus particulièrement pour objet un dispositif permettant de véhiculer des boues de forte densité et ayant un pouvoir important d'abrasion. La plupart des pompes existant sur le marché présentent de nombreux inconvénients dès lors que l'on a à véhiculer des fluides hétérogènes abrasifs et de forte densité. Les pompes usuelles ont de nombreuses parties mobiles qui s'usent très vite en raison des phénomènes d'abrasion. En outre, elles posent des problèmes d'étanchéi- té et sont souvent fort coûteuses. C'est la raison pour laquelle on a recherché un nouveau dispositif permettant de palier ces inconvénients en limitant autant que faire se pouvait le nombre des pièces mobiles. Ces buts ont été atteints au moyen d'un dispositif à air comprimé fonctionnant en discontinu pour pomper des boues, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une virole 1 et au moins un tube de refoulement 2, un clapet 5, un tube 3 pour air comprimé, ledit tube étant muni d'une vanne et d'un dispositif de commande de ladite vanne. De préférence, le clapet a un diamètre inférieur de 16 % au diamètre intérieur de la virole ; la distance entre le point le plus bas du clapet et le point le plus bas de la virole est compris entre 10 % et 15 % du diamètre intérieur de ladite virole ; les viroles sont faites dans un matériau choisi dans le groupe constitué par le fer, l'acier inoxydable, le fer revêtu, les élastomères et les alliages. Ladite pompe fonctionne de la manière suivante. Le dispositif de commande de la vanne est mis en position basse pression. Le clapet 5 est soulevé par la pression de la boue à pomper, ce qui implique que la pompe doit tou jours fonctionner en charge. Ainsi, ladite pompe peut fonctionner aussi bien en tant que pompe immergée qu'en tant que pompe sous décanteur. Le corps de pompe, constitué par la virole 1, se rempl-it alors suivant le principe des vases communiquants. Une fois le corps de pompe plein, une minuterie permet d'actionner le dispositif de commande de la vanne et met cette dernière en position haute pression. De l'air comprimé est alors mis en communication par le tube 3 avec le corps de la pompe. La pression de l'air repousse le clapet 5 sur son support 4, ce qui isole la communication entre le réservoir de boue à pomper (par exemple un épaississeur) et le corps de la pompe. Simultanément, les boues sont expulsées à l'extérieur. Le corps de pompe 1 et le tube 2 sont vidés. Le dispositif de commande de la vanne commande cette dernière pour qu'elle soit en position basse pression, en général mise en relation avec l'atmosphère, et l'on se retrouve au début du cycle. Pour obtenir un bon fonctionnement, un certain nombre de conditions doivent être avantageusement réunies. La pression à laquelle est soumis le corps de pompe est fonction de la hauteur, de la longueur de refoulement et de la densité des boues. En règle générale, la pression d'utilisation est au minimum supérieure à un bar à la pression calculée. La virole 1 doit être horizontale ou en déclivité dans le sens de l'écoulement des boues. Ce dispositif permet le pompage à faible débit (de 1 à 10 m3/heure) de boues à forte densité (d supérieur à 1,3, voire supérieur à 2,2) avec des hauteurs de refoulement de 10 à 50 mètres et de longueur de refoulement de 20 à 100 mètres. La description qui suit devra se reporter aux figures 1 et 2 qui représentent deux mises en oeuvre du dispositif selon l'invention. Selon ces mises en oeuvre, le dispositif est constitué essentiellement d'une virole 1 (cylindre + cône) sur la figure 1 ou de deux viroles 1 et 1' sur la figure 2 et d'un tube de refoulement 2. La virole 1 a trois ouvertures. L'ouverture côté sousverse de 1 'épaississeur comprend une bride g. Cette bride sert de fixation de la pompe sur l'appareil contenant les boues. Une bride 6a sur laquelle est fixé un clapet 5 s'ouvre sous la pression exercée par les boues. Cette bride 6a est fixée par boulonnerie sur une autre bride 6b soudée à la virole 1. Entre les brides Sa et 6b de la figure 2, on peut également loger le clapet anti-retour 5. Le matériau dans lequel est réalisé le clapet anti-retour dépend du type de fluide à véhiculer. Dans les deux cas, le clapet est facilement accessible en désassemblant les brides 6a et 6b. L'ouverture côté sortie reçoit le tube 2 de refoulement de type ferraille, inoxydable, Penaflex ou autre type de tube. Le diamètre de ce tube sera fonction du débit désiré (15 à 100 mm) ainsi que la longueur du tube e-n charge sous le décanteur. Une ouverture caractérisée par un tube 3 est raccordée à une arrivée d'air comprimé. Sur cette arrivée d'air on fixe une vanne trois voies qui permet d'injecter l'air comprimé dans le corps de pompe, de mettre la pompe à l'air libre avant le remplissage en boue du corps de pompe. Cette vanne est commandée, soit par une minuterie pneumatique, soit une minuterie électrique. Le présent dispositif a les avantages suivants - Cette pompe est volumétrique ; à chaque cycle l'air comprimé chasse un volume de boues égal à la somme des volumes utiles de la virole 1 et du tube 2 (le volume utile du tube 2 ne dépendant que de la hauteur de charge et du diamètre du tuyau). - Le débit horaire est fonction du nombre de cycles par heure commandés par la minuterie air comprimé ou la minuterie électrique ; ce débit est égal au nombre de cycles multiplié par le volume des pièces 1 et 2. - Cette pompe n'a qu'une seule pièce mobile : le clapet. - Cette pompe utilise de l'air comprimé comme énergie selon les conditions d'utilisation de la pompe, la pression de l'air peut varier de 2 à 6 bars. - La variation- de débit est très simple : une minuterie commande la vanne trois voies, les fréquences de mise à l'atmosphère, le temps de remplissage de la pompe et la durée d'injection d'air comprimé fixe le débit horaire de la pompe. - Les pannes sur cette pompe sont limitées. Les causes peuvent être soit une panne d'air comprimé ou baisse de pression du réseau d'alimentation, soit au niveau du clapet (corps étranger entre le clapet et son sigèe ne permettant pas d'isoler la pompe du réservoir à boues). Dans tous les cas le démontage de la pompe ne demande que quelques minutes. - Pas de graissage, ni presse-étoupe, ni moteur. - étanchéité parfaite (aucune pollution). - Le prix de cette pompe est très intéressant par rapport aux autres pompes à boues. - Cette pompe permet de véhiculer des boues contenant des corps étrangers durs, abrasifs, éléments que ne supportent pas les pompes centrifuges ou à vis. - Cette pompe peut véhiculer des boues épaisses de densité égale ou supérieure à 2,2 contenant des billettes métalliques. - L'entretien -de la pompe est simple et peu onéreux. - La consommation en air comprimé est fonction des conditions d'utilisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif à air comprimé fonctionnant en discontinu pour pomper des boues, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une virole 1 et au moins un tube de refoulement 2, un clapet 5, un tube 3 pour air comprimé, ledit tube étant muni d'une vanne et d'un dispositif de commande de ladite vanne. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le clapet a un diamètre inférieur de 16 % au diamètre intérieur de la virole. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2 prises séparément, caractérisé par le fait que la distance entre le point le plus bas du clapet et le point le plus bas de la virole est compris entre 10 % et 15 % du diamètre intérieur de ladite virole. 4. Dispositif selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisé par le fait que les viroles sont faites dans un matériau choisi dans le groupe constitué par le fer, l'acier inoxydable, le fer revêtu, les élastomères et les alliages.