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"Procédé pour pomper des liquides à haute température ou des liquides corrosifs sans les porter au contact de l'appareil à pomper et dispositif pour la réali- sation dudit procédé ".
La présente invention a pour objet an procédé poar pomper des liquides à haute tempér. tare ou des liquides corrosifs sans les porter au contact de l'appareil fonc- tionnant comme pompe, ainsi qu'un dispositif pour la réalisation du.dit procédé, le but de l'invention étant de supprimer les inconvénients que l'on rencontre dans toutes les installai, ions où il faut pomper des liquides à haute température ou corrosifs.
Une des caractéristiques importantes de l'invent on est de permettre l'aspiration d'an liquide à haute tem- pérature et de permettre en même temps , d'installer l'ap- pareil fonctionnant comme pompe indépendamment dans cer-
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taines limites pratiques, de la hauteur d'aspiration, sans pourtant exiger que le liquide soit amené à la pom- pe sous battant .
On sait que deux liquides, de même nature ou. de natures différentes, mais possédant une densité diffé- rente, sans action chimique réciproque et insolubles l'un dans l'autre se maintiennent séparés, leliquide moins dense se plaçant au-dessus du liquide plus dense.
Suivant l'invention on profite de ce fait pour se ser- vir d'an liquide auxiliaire- approprié et poar l'uti- liser copine piston liquide aspirant et refoulant le li- quide à pomper.
Le dispositif pour la réalisation du procédé est essentiellement caractérisé par le fait que, entre l'ap- pareil fouet ionisât comme pompe et une chambre d'ali- mentation reliant la conduite d'aspiration à la condui- te de refoulement du liquide à pomper, est interposé un tabe spécial ou tube intermédiaire rempli d'un li- quide auxiliaire approprié, de même nature ou. de nature différent de celle du liquida à pomper, mais en diffé- rant en tous les cas par la densité.
La colonne de liquide auxiliaire pendant la phase de refoulement de l'appareil fonctionnant comme pompe, est déplacée dans an sens tel gae l'une de ses extré- mités est refoulée hors dudit appareil et que son autre extrémité s'approche de ladite chambre d'aspiration; pendant la phase d'aspiration la colonne de liquide auxiliaire se déplace en sens inverse du précédent .
De cette façon l'appareil fonctionnant comme pom- pe, imprime dès qu'il est en marche un mouvement alter- natif de va-et-vient à la colonne de liquide auxiliaire dans le tube intermédiaire que l'on peat considérer com-
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me le prolongement de la chambre d'alimentation. ladite colonne agit donc par rapport à la chambre d'alimenta-
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tion pratiqaement comme on piston liquide qai alternati- vement aspire dans la chambre de liqo.id8vpomper et l'en refoule peur qu'il passe, avec une pression convenable, à la conduite de refoulement et aux appareils d'utilisa- tion.
Comme liquide auxiliaire formant le piston liquide, là où il s'agit de pomper un liquide à hante températu- re, on pourra préférablement employer un liquide aaxiliai- re de même nature mais de température beaucoup plus bas- se. Alors le liquide -plus chaud, étant moins dense, se'maintiendra au dessus du liquide plus froid.
Pratiquement le mouvement alternatif imprimé au: colonnes des deux liquides, chaud et froid, provoque une diffusion sensible entre les molécules chaudes et froides, accompagnée du réchauffement de la colonne fonctionnant comme piston liquide, cependant, en éta- blissant convenablement la forme et les dimensions du tuyau renferifiant le piston liquide, on peut réaliser la condition que la température de ce dernier va en dé- croissant vers la pompe (ou appareil équivalent) de façan à se maintenir toujours basse à proximité de la pompe.
Dans certains cas particuliers et spécialement lors- qu'il s'agit de pomper des liquides à des températures fort élevées, en vue de réduire les dimensions du tuyau renfermant le piston liquide en pourra avantageusement appliquer un appareil réfrigérateur approprié de n'im- porte quel type en un endroit convenable dudit tuyau.
Le dessin annexé illustre schématiquement, à, titre d'exemple, cinq formes d'exécution du dispositif for- mant l'objet de l'invention, dont les détails construc-
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tifs et d'adaptation aux différentes applications pour- ront varier en pratique.
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Figs. 1 et 3 montrent detix dispositions applicables su cas où le liquide formant le piston liquide à une densité saper ieare à celle da liquide à pomper. Elles par conàéqaent se rapportentraassi au cas de liquides à haute tempéra- tare avec piston liquide de même nature mais froid.
Figs. 2 e\ S. montrent deux dispositions applicables au cas où le liquide formant le piston liquide à une
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densité mordre due celle âu liquide à pomper. Les dispositions d'après les figs. 3 et 4, sont par- est
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tiealièrement indiquées lODsqa'iintéressant de réduire l'encombrement du tuyautage renfermant le piston liqui- de gai dans ce cas a, en grande partie one forme en hélice cylindrique.
Fig. 5 montre une disposition convenable pour
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l'application dans le cas de la fig. 3 ou lorsqutil s'agit de pomper des liquides à haute température, c.à.d. dans le cas du refroidissement de la colonne formant
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le piston liquide moyennant circalstion d'eaa froide en contre-courant .
Le dispositif comporte:
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an élément a-limantatear 1 an élément moteur 2.
Ces deux éléments sont reliés entre eax par on ta-
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be intermédiaire 3 dont la longueur, la section, la forme et la disposition sont susceptibles d'être variées de toate manière qui sera jugée convenable pourvu qu'elles remplis sent la condition d'empêcher le liquide contena dans l'élément 1 d'arriver jasqa'à l'élément 2, et cela par suite de la différence de densité entre le liquide enfermé dans le tabe 3 et dans l'élément 2 et le liqui- de à pomper. La position réciproque des éléments 2 et 2 est indépendante soit comme distance horizontale, soit
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comme distance verticale.
L'élément alimentatear 1 comporte une chambre de toute forme, matériel et dimensions convenables, fer- mée à deux extrémités par les soupapes de retenue 6 et
7, disposées de manière à permettre au liquide à pomper de passer de la conduite d'aspiration = dans la c;ham- bre 1 en traversant la soupape 6, et de passer ensui- te de la chambre 1 à la conduite de refoulement 5 en traversant la soupape 7 ; en même temps la disposition des deux soupapes doit empêcher l'écoulement du liqui- de en sens opposé.
L'élément moteur 2, dans le dessin, consiste en une simplé pompe ordinaire à piston, sans soupapes .
Dans le cas de la fig. 1, le liquide possédant une plus grande densité remplit approximativement tout le tube intermédiaire 3 (par exemplo sa portion A-A') de telle manière qu'à la fin de la phase de refoulement l'extrémité A' ne puisse atteindre l'élément 1 et que préférablement (mais pas nécessairement) elle ne dépas- se pas le point D.
Dans le cas des figs. 1 et 3 le liquide possédant une plus grande densité remplit approximativement tout le tube 3 (par exemple la portion A-A' ) de telle maniè- re qu'à la fin de la phase de compression l'extrémité
A' n'arrive pas à atteindre l'élément 1 et préférable- ment (mais non nécessairement) ne dépasse pas le pojnt
D.
Dans le cas des figs.2 et 4 le liquide de moindre densité sur lequel agit directement l'élément moteur ramplit appooximativement la portion B-B' du tuyau 3 de telle manière que l'extrémité B', à la fin de la phase de compression, n'atteigne pas le point C du tuyau 3.
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Bans les quatre cas considérés la volume des por- tions A' - D (figs. 1 et 3) et B' - C (figs. 2 et 4) du tuyau 3 doit quelque pea excéder la variation de volume que subit l'élément moteur 2 pendant son fonctionnnemenq.
La fige repète le dispositif de la fig. 3 appli- qué au. cas où. l'on a à pomper des liquides à tempé- ratures fort élevée, avec addition d'un réfrigérant à circulation d'eau, en contre-courant appliqué à la par- tie du tuyau. 3 formée en hélice cylindrique, ledit ré- frigérant consistant en récipient 8 susceptible d'ê- tre ouvert ou hermétiquement fermé, dans lequel est immergée à l'hélice et dans lequel circule l'eau qui entre froide par 9 et en sort par 10.
Voici maintenant le fonctionnement du dispositif:
Lorsque l'élément moteur est en marche, à chacune de ses phases d'aspiration correspondant un déplacement de la colonne ou piston liquide vers le moteur 2, et à ce déplacement correspond l'aspiration d'an volume équi- valent de liquides à pomper, qui par la soupape 6 passe- ra de la conduite d'espiration 4 à la chambre 1.
Inversement , dans la phase de refoulement de l'élé- ment moteur 2 la colonne formant le piston liquide se déplacera vers l'élément 1 et par là le liquide précé- demment aspiré dans la chambre 1 sera poussé, à travers la soupape 7, dans la conduite de refoulement 5 qui l'amènera aux appareils d'utilisation avec la pression voulue.
Dans le cas du pompage de liquides à haute tempé- rature l'élément 2 et une partie du tube 3 contiennent an liqaide froid, d'Où la possibilité d'aspirer les li- quides chauds, même si leur niveau, dans certaines limi- tes pratiques est plus bas que le niveau auquel est installé l'élément moteur 2. En effet dans cet élément il
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se produit, pendant la phase d'aspiration, une dépres- sion correspondait à la tension de vapeur du liquide froid y contenu et dépendant de la température de ce liquide. normalement cette dépression est toujours in- férieure à la pression du liquide chaud à l'extrémité de la conduite d'amenée 4.
La différence entre les deux pressions se formant instantanément dans l'élément 2 et à l'extrémité de la conduite formée par le complexe ; élément 2, tube 3, élé- ment let conduite 4 qui peut être considéré comme étant ane colonne aspirante unique par rapport à l'élément 2, provoque une rapide impulsion d'avancement vers l'élé- ment 2 et il se produit, pratiquement sans discontinuité un déplacement de ladite colonne vers l'élément 2.
Dans la phase de refoulement, le liquide précédem- ment aspiré dans l'élément 1 est repoussé par le piston liquide dans la conduite de refoulement 5 à travers la soupape 7.
Dans les figs. 1, 2, 3, 4, 5 du dessin, Il sont des petites soupapes pour décharger l'air lorsqu'on procède au remplissage du tuyau 3 et de l'élément ali- mentateur lors de la mise en marche des différents dispositifs.
Dans le dessin on a représenté comme élément moteur une pompe ordinaire à piston, sans soupapes, mais il est évident que cet élément peut être remplacé par tout au- tre appareil susceptible de variations alternatives de sa capacité, et aussi par des appareils permettant d'y introduire ou d'en décharger alternativement an gaz ou un fluide sous pression pour déplacer la colonne li- quide formant le piston liquide et lai communiquer un mouvement alternatif dans le tube 3 en vue du but sasdé-
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crit.
Le procédé et le dispositif d'après l'invention
Mont susceptibles d'être avantageusement employés; a) Dans lotîtes les installations de chauffage à vapear, soit pour des bats industriels, soit pour le chauffage de locaux, afin de retourner directement aux chaudières (au. lieu de la décharger à l'atmosphère) l'eau de condensation qai se forme dans les appareils de chauf- fage.
On réalise de la sorte un système de chauffage à cycle fermé et à circulation forcée, et en a la possi- bilité de se passer des purgeurs ordinaires pour les eaux de condensation. b) Dans toutes les installations industrielles où l'on utilise des liquides poar le chauffage industriel à haute température, afin d'obtenir pour ces liquides une circulation continue et forcée, en cycle fermé, entre les appareils où le liquide est chauffé etles appa- reils où le liquide cède sa chaleur. c) Dans tous les cas où l'on a affaire à des liqui- des corrosifs , afin d'éviter la nécessité d'employer an matériel résistant aux corrosions pour la construc- tion de l'appareil fonctionnant comme pompe.
Dans ce cas l'emploi du matériel résistant aux corrosions pourra tre limité à, l'élément alimentateur et à ane partie du tube 3 reliant l'élément alimentatear et l'élément mo- teur entre eax. éventuellement, parmi la colonne sonstituant pis- ton liquide et la colonne constituant le liquide à pom- per on peut intercaler an organe de toute espèce (mem- brane, piston, sas, ou tout autre similaire) apte à em- pêcher le contact direct entre les deux colonnes, tout en permettant à celle constituant le piston liquide d'ex cer son action de pompe, sur le liquide à pomper.