Brevet FR2583035A1 — publié le 19861212

Système de distribution d'eau pour une installation de décontamination mobile ou stationnaire. La présente invention concerne un système de distribution d'eau pour une installation de décontamination mobile ou stationnaire, l'eau décontaminée pouvant alimenter une utilisation. Il faut purifier une nouvelle fois l'eau obtenue par la décontamination de personnes ou d'objets, dans des installations de douches notamment, l'énergie et l'eau disponible devant être économisées au maximum. Il est notoire que les agents biochimiques de combat perdent leur activité à des températures comprises entre 1000 et 1500 C environ. Un tel système doit être à usages multiples, c'est-à-dire qu'il doit être conçu sous la forme d'une installation mobile et stationnaire. L'invention vise à créer un système de distribution d'eau tel, qu'il soit possible de procéder à une décontamination, avec une utilisation optimale de l'énergie et de l'eau disponible, tout en limitant le dimensionnement de l'installation. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'eau à décontaminer est maintenue à une pression effective constante entre une pompe de soutirage et une soupape de main tien de pression, l'eau est envoyée dans un chauffe-eau instantané avec un réservoir de séjour aval, un groupe réfrigérant eau-air ou une installation réfrigérante à condenseur étant par ailleurs montés en aval. Dans une forme de construction préférentielle, un échangeur thermique est monté entre le chauffe-eau instantané et la pompe de soutirage, les circuits primaire et secondaire de cet échangeur se situant respectivement en amont et en aval du chauffe-eau précité. Il est par ailleurs avantageux que la pompe de soutirage soit montée en aval d'un réservoir collecteur en deux parties, qui comporte un réservoir de détente et de dégazage, raccordé à une pompe aspirante pour l'eau contaminée, ainsi qu'un réservoir de stockage. Une autre solution proposée est que la soupape mentionnée ci-dessus présente une zone de maintien de pression, une zone de surpression et une zone d'étranglement, la zone de surpression étant raccordée au réservoir de stockage et la zone d'étranglement à l'utilisation. Il est également avantageux que le niveau d'eau dans le réservoir soit réglable par l'intermédiaire d'une soupape à flotteur et d'un mécanisme à leviers, doté d'une soupape de fermeture dans le réservoir de stockage, le mécanisme actionnant un robinet d'étranglement, monté sur la conduite de raccordement à l'utilisation. Une autre solution consiste enfin à monter un filtre à charbon actif, avec un réservoir additionnel, en amont de la soupape de maintien de pression. L'avantage de l'invention est que l'eau peut etre décontaminée par une installation à usages multiples, c'est-à-dire aussi bien mobile que stationnaire. Il est en outre possible de régler cette installation sur différents états de service, c'est-à-dire des températures ambiantes inférieures à OOC, de 300c maximum et de 500C maximum. L'eau disponible est économisée au maximum, c'est-à-dire recyclée en permanence, la consommation d'énergie étant également optimale. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de contruction représenté sur les dessins annexés, qui correspondent à: Figure 1: un schéma de montage d'une forme de construction d'une installation de ce type, Figure 2: une coupe de la soupape de maintien de pression, utilisée dans l'installation. Une pompe aspirante spéciale 11, capable d'aspirer aussi bien de l'eau qu'un mélange eau-air, pompe d'un bac à douche 24 l'eau contaminée, par l'intermédiaire d'une crépine 23 dotée d'un préfiltre, et la refoule par un filtre fin 25-et un robinet à trois voies 26 dans un réservoir de détente et de dégazage 9. La distance entre l'arrivée et l'évacuation doit être la plus grande possible, afin que l'eau soit parfaitement dégazée entre ces deux raccordements. Un robinet d'arrêt 27 est monté à la sortie du réservoir 9. Une pompe de soutirage aval 1 permet de refouler l'eau dégazée et sans mousse dans la zone de décontamination, qu'une soupape 2 maintient en permanence sous une pression minimale définie, de 5 bars par exemple, indépendamment du débit et de la température. Une commande par flotteur particulière, combinée à une pompe aspirante surdimensionnée, permet de réduire au minimum la quantité d'eau dans le bac à douche 24, lorsque l'installation est en service. A cet effet, un flotteur 28, prévu dans le réservoir 9, c'est-à-dire dans la zone de contamination, est relié à un mécanisme à leviers 17. Une soupape 16, montée à l'extrémité inférieure de la section du mécanisme 17 reliée au flotteur 28, se ferme totalement ou partiellement avec une baisse du niveau d'eau. Le réservoir 9 est adjacent à un réservoir de stockage 10, qui contient l'eau décontaminée et qu'une soupape de fermeture 18 permet de raccorder au côté aspiration de la pompe 1. Avec la fermeture de la soupape 16, la soupape 18 s'ouvre et la pompe 1 aspire l'eau du réservoir de stockage 10. Un clapet antiretour 29 s'oppose au reflux dans le bac 10 de l'eau contaminée.Le mécanisme à flotteur 17 étant monté au centre d'un robinet d'étranglement 30, la variation de la résistance à l'écoulement de ce dernier, en fonction du niveau d'eau et de l'angle de rotation consécutif, est telle que la quantité d'eau strictement requise est prélevée du réservoir 10 et qu'une surcharge du réservoir 9 est évitée par le trop-plein 31. Le tuyau de trop-plein 48 permet à l'air de dégazage de s'échapper et/ou de protéger le réservoir contre les risques de surpression, en cas de remplissage excessif. Si le réservoir de stockage 10 est en surcharge, le trop-plein 31 assure la décharge dans le réservoir 9. L'eau refoulée par la pompe 1 est décontaminée dans une phase de chauffage, pendant laquelle elle est portée à 1400C environ, sous pression. A cet effet, l'eau est envoyée par le circuit primaire 7 d'un échangeur thermique 6 dans un chauffe-eau instantané 3, où elle est chauffée à la température voulue. Afin de maintenir la température choisie pour une durée déterminée, l'eau est ensuite dirigée dans un réservoir de séjour 4, à partir duquel elle est renvoyée dans l'échangeur thermique 6, par le circuit secondaire 8 de ce dernier. Une grande partie de la chaleur est alors transmise à lteau du circuit primaire 7, un refroidissement étant néanmoins indispensable après la décontamination dans cette phase de chauffage. A cet effet, l'eau est envoyée dans un groupe réfrigérant 5, conçu et exploité pour les différents domaines de fonctionnement. Les trois domaines prévus sont les suivants: 1. Températures ambiantes inférieures à OOC, 2. Températures ambiantes de 300C maximum, 3. Températures ambiantes de 500C maximum. Pour le premier et le deuxième domaines, le groupe réfrigérant eau-air peut servir simultanément de chauffage intermittent. Pour ces plages de températures, des permutations doivent être effectuées dans le circuit d'arrivée d'eau. Pour le premier domaine, il est judicieux de déconnecter l'échangeur thermique 6, en réglant le robinet 32 de manière a court-circuiter le circuit secondaire 8 de cet échangeur 6: l'eau est alors envoyée directement par le circuit primaire 7 et le chauffe-eau 3 au groupe réfrigérant 5. Pour le deuxième domaine, l'échangeur thermique 6 est mis en circuit; pour le troisième domaine, le groupe réfrigérant à prévoir et/ou à connecter doit être une installation fonctionnant suivant le principe du condenseur et/ou une pompe à chaleur, afin d'obtenir des températures de douche de 380C environ. La décontamination résiduelle est assurée par un filtre à charbon actif 21, raccordé au groupe réfrigérant 5. Ce filtre 21 est doté d'un réservoir additionnel 22, dont le remplissage est obtenu par l'ouverture d'un robinet d'arrêt 33 et dans lequel l'eau est admise jusqu'au niveau maximum, lorsque la pompe 1 est en service. Le charbon actif incorpo- ré, réparti à l'aide d'un agitateur, est refoulé dans le filtre 21 par l'intermédiaire de la pompe 34 et de la soupape de non retour 35. Une autre soupape de retenue 36 s'oppose au reflux dans la pompe 1. La soupape aval de maintien de pression 2 fermant le circuit d'eau vers le réservoir de stockage 10 et/ou le robinet mitigeur 43, un circuit canportant le débit de circulation requis est obtenu entre le filtre à charbon actif 21 et le réservoir additionnel 22. La mise en service est possible après la fermeture du robinet 33. L'addition de charbon actif, alors requise, est assurée par une mise en service temporaire de la pompe 34, à l'aide d'une minuterie à réglage continu. La soupape de maintien de pression 2, montée en aval du filtre à charbon actif 21, est détaillée sur la figure 2. Sa fonction est de maintenir la pression à un niveau défini, de 5 bars par exemple, dans la zone de décontamination comprise entre la pompe 1 et cette soupape. Elle protège également l'ensemble de l'installation contre les risques de surpression, avec les garanties suivantes: le point de vaporisation n'est jamais atteint dans la plage des hautes températures du circuit d'eau et une certaine pression minimale règne dans la plage précitée; toute surcharge de l'installation est par ailleurs évitée. La soupape 2 présente une zone de maintien de pression 12, une zone de surpression 13 et une zone d'étranglement 14. La mise hors pression du compartiment 38 est garantie par l'égalité des surfaces a et b, ainsi que par la conduite de purge 37. Dans la zone de raccordement 39, la pression établie ne peut donc résulter que de l'effet de ressort 40 et des surfaces a et b, à condition que la pression dans la zone 13 soit supérieure à la pression dynamique de la zone de maintien 12. La pression dans la conduite 39 a une répercussion directe sur la température de vaporisation dans la zone de décontamination. Etant donné que les débits d'écoulement dans la conduite 42 dépendent essentiellement des conditions de température et/ou de mélange, mais que la résistance à l'écoulement est une fonction du débit, des conditions de pression différentes s'établissent dans le compartiment 41, mais elles n'ont aucune influence sur la pression dynamique dans la conduite 39. Cette remarque vaut dans la mesure où la pression de réglage de la soupape 12 n'est pas dépassée. La pression dans la soupape 13 étant réglée à une valeur légèrement supérieure à celle de la soupape 12, seule une pression maximale correspondant au réglage de la soupape 13 peut s'établir dans la conduite 39.Cette situation se produit lorsque le mélangeur thermostatique reçoit un débit d'eau très réduit, et/ou lorsque le débit est totalement ou partiellement réduit par l'intermédiaire du papillon 14, afin de remplir le réservoir en eau décontaminée par la conduite 46. Une conduite 42, qui part de la section d'étranglement 14 de la soupape de maintien de pression 2, passe par un robinet mitigeur 43, un doseur d'agent mouillant 44, un doseur de chlore 45 par l'intermédiaire du robinet 30, pour arriver à l'utilisation, une installation de douche 15 Une autre conduite 46 reliant la soupape de sûreté 13 au réservoir de stockage 10, aucune quantité d'eau n'est perdue. Il est également possible de raccorder un doseur d'agent moussant 47 au robinet mélangeur 43. Si la température devient trop élevée dans le réservoir de stockage, pour une raison quelconque, il est possible de l'abaisser après un réglage du fonctionnement sur douche. A cet effet, le chauffe-eau instantané 3 est déconnecté et le robinet d'arrêt 27 fermé. La soupape 18 étant bloquée en position d'ouverture, seule de l'eau décontaminée peut parvenir dans le circuit. Le papillon 14 de la soupape de maintien de pression 2 est fermé, si bien que l'eau est intégralement refoulée dans le réservoir de stockage 10, par l'intermédiaire de la soupape de surpression 13. La pompe 1est mise en service et l'eau est refroidie par le groupe 5. Si un traitement ultérieur de l'eau est superflu, 1 eau à décontaminer peut être envoyée dans le circuit par l'intermédiaire de la crépine 23, à partir d'un point quelconque de soutirage. Le circuit d'eau est ensuite dérivé pour le fonctionnement sur douche. Il est par ailleurs possible de raccorder une telle installation aux réseaux d'écoles, de gymnases, de piscines et autres, par exemple. Le montage de la pompe 1 est tel, qu'il est possible de l'utiliser comme pompe spéciale, avec un fonctionnement autonome. Si le système de distribution doit être utilisé pour une alimentation en eau potable, la pompe 1 refoule l'eau contaminée dans le circuit, directement à partir du point de soutirage. L'eau décontaminée est ensuite prélevée directement de la conduite 42 et envoyée a l'utilisation , par l'intermédiaire d'une chloruration 45 le cas échéant. La conduite 46 débouche alors à l'air libre. Revendications. 1. Système de distribution d'eau pour une installation de décontamination mobile ou stationnaire, l'eau décontaminée pouvant alimenter une utilisation, caractérisé en ce que l'eau à décontaminer est maintenue à une pression effective constante entre une pompe de soutirage (1) et une soupape de maintien de pression (2), en ce que l'eau est dirigée dans un chauffe-eau instantané (3) avec un réservoir de séjour aval (4), et en ce qu'un groupe réfrigérant eau-air ou une installation réfrigérante à condenseur (5) est monté en aval. 2. Système de distribution d'eau suivant la revendication 1, caractérisé en qu'un échangeur thermique (6) est monté entre le chauffe-eau instantané (3) et la pompe de soutirage (1), les circuits primaire (7) et secondaire (8) de cet échangeur se situant respectivement en amont et en aval du chauffe-eau (3). 3. Système de distribution d'eau suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pompe de soutirage (1 ) est montée en aval d'un réservoir collecteur (9, 10) en deux parties, qui comporte un réservoir de détente et de dégazage (9) et un réservoir de stockage (10), le premier réservoir (9) étant raccordé à une pompe aspirante (11) pour l'eau contaminée. 4. Système de distribution d'eau suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape de maintien de pression (2) comporte une zone de maintien de pression (12), une zone de surpression (13) et une zone d'étranglement (14), la zone de surpression (13) étant raccordée au réservoir de stockage (10) et la zone d'étranglement (14) à l'utilisation(15). 5. Système de distribution d'eau suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le niveau d'eau dans le réservoir (9) est riglable par l'intermédiaire d'une soupape à flotteur (16) et d'un mécanisme à leviers (17), doté d'une soupape de fermeture (18) dans le réservoir de stockage (10), le mécanisme (17) actionnant un robinet d'étranglement (30) monté sur la conduite de raccordement a l'utilisation (20). 6. Système de distribution d'eau suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un filtre à charbon actif (21), muni d'un réservoir additionnel (22), est monté en amont de la soupape de maintien de pression (2). 7. Système de distribution d'eau suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système est prévu pour le traitement de l'eau potable.