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" Procède et dispositif pour le déferrage et, éventuellement, pour l'épuration plus poussée de l'eau dans des réservoirs sous pression ".
L'invention est relative à un procédé pour le déferrage et, éventuellement, pour l'épuration plus poussée de l'eau dans des installations dites " installations à récipient ou réservoir sous pression ", et à un dispositif pour l'appli- cation de ce procédé.
Les installations connues de cette espèce sont ordinai- rement réalisées de façon telle que l'eau à déferrer soit dispersée à travers une couche d'air qui se trouve au-dessus de la matière filtrante dans l'épurateur ( filtre). On a également mélangé l'eau avec de l'air dans un appareil séparé, en faisant usage, à cette fin, d'un compresseur d'air séparé.
Un des inconvénients de ces méthodes consiste en ce que la boue de fer se met dans la matière filtrante, de sorte que celle-ci doit être fréquemment remplacée ou rincée, à contre-
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courant ou non, ce qui, en pratique, non seulement est lié à des inconvénients, mais ne peut le plus souvent se faire que d'une manière défectueuse.
L'invention consiste en ce qu'aussi bien l'eau que l'air nécessaire pour le déferrage , sont amenés par une pompe cen- trifuge à amorçage automatique et en ce que l'eau est enscite refoulée à travers le réservoir sous pression, éventuellement vers le filtre, tandis que le déferrage par le refoulement d'air à travers l'eau se fait entièrement dans le réservoir sous pression.
Par ce procédé on a obtenu l'avantage que la majeure partie de la boue de fer reste dans le réservoir sous pressien, où elle peut se déposer et être expulsée.
En outre, le filtre ,qui, maintenant, ne reçoit que peu de boue de fer à retenir, peut avoir un plus petit dia- mètre , ce qui a en même temps pour effet que le rinçage contre-courant devient plus effectif, parce qu'il se fait sous une vitesse plus grande.
Si, dans ce qui précède, il est fait allusion à l'emploi " éventuel " d'un filtre, c'est parce qu'il peut arriver que l'on traite de l'eau qui convienne, pour l'usage envisagé. après le déferrage dans le réservoir sous pression. Toutefois, en général le filtrage sera nécessaire après le déferrage.
L'appareil, au moyen duquel le nouveau procédé peut être appliqué, consistera essentiellement, suivant l'invention en une pompe centrifuge à amorçage automatique qui peut débiter indifféremment de l'eau ou de l'air, en un réservoir sous pression, dans lequel l'eau est accumulée sous pression d'air, en un appareil d'alimentation en air à fonctionnement auto- matique, par lequel la pompe , pour un niveau d'eau fixé d'avance dans le réservoir sous pression, refoule de l'air dans ce dernier, en un dispositif pour faire passer l'air refoulé dans le réservoir, à travers l'eau qui s'y trouver et
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en un filtre, à travers lequel l'eau traitée par de l'air dans le réservoir sous pression est refoulée dans la con- duite de distribution.
Dans les installations plus petites, le filtre, dans certaines circonstances, sera logé dans le réservoir sous pression lui-même.
L'emploi d'une pompe centrifuge à amorçage automatique et d'un appareil d'alimentation en air fonctionnent automatique- ment(ainsi que cela se trouve décrit, entre autres, dans la demande de brevet belge N .395.429) permet de refouler une quantité d'air suffisante à travers l'eau en évitant l'emploi d'un compresseur.
En pratique, la période normale, pendant laquelle la pompe aspire de l'air et le refoule dans le réservoir, pour remplacer l'air absorbé par l'eau employée, n'est pas suffi- somment longue, en règle générale, pour déferrer l'eau dans le réservoir. Par conséquent, pour que cette période soit prolongée, la moto-pompe ne peut pas être mise hors circuit
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par l'interrupteur automatique à pression, et, pendant un certaina pompe doit continuer à tourner pour fournir Ù de l'aire
Suivant l'invention, on arrive à ce résultat en montante sur le réservoir sous pression, un dispositif d'échappement d'air à fonctionnement automatique, qui est agencé de façon telle que, alternativement, pendant que la pompe fonctionne;
a pendant une ou plusieurs périodes de pompage il laisse s'échapper l'air situé au-dessus de l'eau, aussit8t que la pression s'est élevée, et aussi longtemps qu'elle reste, entre des limites, dont la valeur maximum est située immédiate'- ment au-dessous de la pression à laquelle l'interrepteur à pression met le moteur de la pompe hors circuit, et b il tienne l'orifice d'échappement d'air fermé pendant une ou plusieurs périodes de pompage successives ,pendant lesquelles
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le coussin d'air situé au-dessus de l'eau est alimenté par la pompe, de manière que, pendant cette période, la pression dans le réservoir puisse monter jusque la pression de mise hors circuit du moteur de la pompe.
Le dispositif d'échappement d'air peut, suivant l'inven- tion, être construit de manière qu'il comprenne deux organes déclencheurs-enclencheurs automatiques, contrôlés par la pres- sion, dont le premier est réglé sur une pression de mise en circuit plus basse, mais sur une pression de mise hors circuit plus haute que les pressions correspondantes pour le deuxième, le premier ouvrant et fermant une soupape d'échappement d'air, aussi longtemps que le deuxième organe n'empêche pas, au moyen d'un mécanisme à cliquet on d'un mécanisme correspondant, le mouvement de déclenchement du premier organe, par lequel la soupape à air est ouverte.
Le mécanisme à cliquet peut être réalisé de différentes manières suivant les besoins de la cause. A cet égard, il est important que la construction soit telle que chaque période d'échappement ne soit pas suivie d'une période dans laquelle la pompe est mise hors circuit, mais qu'exactement deux ou plusieurs périodes d'échappement d'air soient suivies d'une période, pendant laquelle la pression dans le réservoir s'élève jusqu'à celle de l'interrupteur automatique de la pompe.
En laissant s'échapper l'air, on obtient non seulement l'avantage que de l'air est refoulé pendant plus longtemps à travers l'eau et qu'ainsi un déferrage plus complet est obtenu, mais que, de cette manière, les gaz malodorants, qui se dégagent dans le réservoir, s'échappent également.
A cet égard, il faut insister ici sur ce que, en fait , l'envoi d'air à travers l'eau doit être fait non seu. lement pour déferrer l'eau, mais peut aussi être appliqué dans le cas où l'eau doit être rendue inodore.
Enfin, suivant l'invention, l'appareil pour le déterrage
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peut être pourvu d'un organe rotatif de répartition ou de distribution d'air, qui est placé dans la partie inférieure du réservoir sous pression et qui, éventuellement , est rendu automatique par cela que l'air qui s'échappe en cause lui-même la rotation.
Les dessins ci-annexés représentent , à titre d'exemple, un appareil suivant l'invention.
Les figures 1 et 2 sont des coupes verticales de l'en- semble de l'installation ;
Les figures 3 et 4 sont des vues de dessus en perspec- tive ;
La figure 5 est une vue d'un détail;
Les figures 6 et 7 sont, respectivement, une vue de devant et une vue de dessus d'un détail;
La figure 8 est une coupe verticale d'une forme dtexé- ou%ion particulière.
Les figures 1 à 4 représentent l'installation dans son intégralité. Sur un bâti 1 sont montés; une pompe centrifuge à amorçage automatique 2, qui est actionnée par un moteur électrique 3, un réservoir sous pression 4 et un filtre 5.
Le réservoir sous pression 4 est supporté partiellement par un appareil d'alimentation en air 6. Cet appareil, qui est décrit dans le brevet belge N .395.429, a pour tâche d'ouvrir une soupape à air, aussitôt que le niveau d'eau dans le récipient sous pression s'est élevé, et aussi longtemps qu'il reste, au-dessus d'un certain niveau 7. La pompe 2, dont le côté d'aspiration se trouve en communication avec cet appa- reil par une conduite 8, aspirera automatiquement de l'air et n'aspirera plus d'eau, et le refoulera dans le réservoir, aussitôt et aussi longtemps que cette soupape à air est ouverte,
La pompe 2 aspire l'eau à travers une conduite 9 et la refoule à travers une conduite 10/12 vers le réservoir sous
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pression.
Dans cette conduite 10 est intercalé un appareil 11 qui sert à séparer l'eau et l'air. Le principe suivant lequel
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fonctionne l'appareil représenté ici, ne demande pas d'autre expliaation dans présente 'appareil correspond 1111 explication dans la présente 9* l'appareil correspond dans l'essentiel à celui selon le brevet belge N .347.158.
L'air, qui est passé au delà de cet appareil, est conduit par la conduite 13 , et l'eau par la conduite 12, vers le réservoir.
Un interrupteur automatique à pression 14, de construction connue, veille à ce que le moteur électrique soit mis hors circuit quand la pression monte dans le réservoir, par exem- ple à 3 atm.; si la pression descend jusqu'à 1 1/2 atm., par exemple, le moteur est remis en circuit.
Un arrosoir 15 fait couler dans le réservoir, en fins jets à travers le coussin d'air, l'eau refoulée dans ledit réservoir.
Dans le réservoir, un organe de répartition d'air 17, est raccordé à la conduite d'air 13 au moyen d'une conduite 16 ( voir figure 5). Cet organe de répartition d'air consiste en un moyeu creux 18, auquel un ou plusieurs tuyaux 19 sont raccordés radialement. Le moyeu et les tuyaux sont suspendus, de manière à pouvoir tourner, à une pièce à bride 20, qui est vissée sur l'extrémité de la conduite 16. Les tuyaux sont fermés aux extrémités, mais sont percés d'ouvertures 21 dans le plan horizontal d'un seul long coté. Lorsque l'air s'échappe des ouvertures 21, l'organe de répartition est mis en rotation par suite de la réaction et il en résulte un mélange intime de l'air avec l'eau dans le réservoir.
Avec la conduite d'aspiration d'air 8 communique encore, entre autres, un appareil 22 qui a pour tâche d'amener de l'eau, de refroidissement à la pompe aussitôt que celle-ci n'aspire plus que de l'air. Le dit appareil 22 est décrit dans le brevet belge N .398.995.
Le réservoir sous pression communique, d'autre part, avec
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le réservoir de filtration 5 par la conduite 23. L'eau pénètre , à travers la chambre de filtration 25, dans le tuyau 26 et de là, à travers les trous 27, dans le réservoir de filtration lui-même.
L'eau filtrée est chassée au dehors à travers la conduite 28.
La conduite 24 permet de rincer la chambre de filtration 25 à contre-courant au moyen de la pompe 2. L'eau sale peut être évacuée par la conduite 30 après changement de position d'un robinet 29.
Dans la conduite 23 est intercalée une soupape de retenue 31.
La conduite 32, qui est raccordée tant au réservoir sous pression 4 qu'au réservoir de filtration 5, sert à évacuer la boue de fer de l'un ou des deux réservoirs. De même, cette conduite peut être utilisée pour le soutirage d'eau " brute du réservoir sous pression, quand cette eau est considérée comme suffisamment purifiée pour l'un ou l'autre usage.
Le réservoir de filtration 5 est encore pourvu, d'autre part, d'un niveau d'eau 33. A ce niveau d'eau est raccordée une conduite 34, qui est branchée sur la conduite d'air 13. A l'aide de cette conduite , il est possible d'alimenter, autant que c'est néces- saire, le coussin d'air situé dans le réservoir de filtration au-dessus du niveau 35 de l'eau. Afin de pouvoir effectuer cette alimentation, même quand la soupape à air de l'appareil d'ali- mention en air 6 est fermée, un robinet à air 36 est monté sur la conduite d'aspiration de la pompe.
A la partie supérieur du réservoir sous pression est monté un dispositif d'échappement d'air 37, dont le fonctionnement va être décrit maintenant.
Le rôle de ce dispositif est, comme on l'a déjà dit, de refouler à travers l'eau du réservoir sous pression, plus d'air que ce ne serait Nécessaire pour amener la pression dans le réservoir, en une seule période de pompage, à 3 atmosphères, c'est-à-dire à la pression à laquelle l'automate 14 met le moteur de la pompe hors circuit.
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Le dispositif consiste essentiellement en deux organes déclencheurs-enclencheurs, contr8lés par la pression régnant dans le réservoir ,qui correspondent par leur principe aux interrupteurs automatiques à pression connus, analogues à celui désigné sous le numéro 14 de cette installation.
Par l'agencement connu de ces appareils, on obtient qu'à l'aide d'une membrane et dtun ressort, pour uns pression réglable déterminée, une pièce en forme de pont bascule contre un coté de la membrane et, pour une autre pression, également réglable, retourne dans son ancienne position. Pour la sim- plicité, le basculement du. pont sera désigné aussi diaprés par * mise hors circuit " , et le retour du pont par " mise en circuit ".
Le dispositif 37 est représenté à plus grande éohalle aux figures 6 et 7. Les deux organes déclencheurs-enclencheurs sont 38 et 39, et leurs ponts basculants sont désignés respectivement par 40 et 41. Ces ponts peuvent pivoter autour d'un côté longitudinal sur des couteaux d'appui 51.
Les deux organes se trouvent en communication avec la chambre d'air du réservoir sous pression 4 par la conduite 42, et leurs mouvements sont régis par les variations de pression dans ce réservoir.
Près des organes est disposée une botte de sowpape d'échappement d'air 43, qui communique également avec le réservoir sous pression. La soupape à air 44, placée dans cette boite est maintenue fermée à l'état normal par la pression régnant dans la botte et par un ressort auxiliaire 45. Le levier 46, qui porte la tige de la soupape et est fixé en 47 de manière à pouvoir pivoter, est relié, par l'intermédiaire d'une chaînette 48, à l'extrémité 49 d'un bras 50, qui fait partie du. pont basculant 40 du premier organe déclencheur 38.
Par conséquent, dès que le pont 40 bascule dans la direction de la flèche 52, la soupape 44 est ouverte et
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l'air peut s'échapper du réservoir sous pression par l'ouver- ture d'échappement 53,
D'autre part,le pont 40 présente encore une saillie 54, qui ,dans oertaines circonstances qui vont être décrites plus en détail,peut coopérer avec une saillie ou cliquet 55 prévue sur le pont 41 du deuxième organe déclencheur-enclencheur 39.
Sur le pont 41 de cet organe déclencheur-enclencheur est encore fixé,d'autre part,un deuxième cliquet 56,qui,pouvant pivoter en 57,fait tourner une roue à rochet 58 d'une dent en arrière à chaque mouvement de mise en circuit du pont 41.
Cette roue à rochet 58 est fixée sur un petit arbre 59,sur le- quel est également fixé un disque 60,dont la périphérie est garnie de chevilles 61.Le petit arbre 59 est monté,de manière à pouvoir tourner ,sur le châssis fixe de l'appareil °' 39.
Enfin,il est encore prévu un levier 62 qui peut pivoter autour d'un point fixe 63,Le,extrémité postérieure 64 de ce le- vier est alourdie d'.une manière telle qu'elle soit normalement sollicitée vers le bas,ce qui fait que 1'.extrémité recourbée en forme de crochet 65 du levier est tenue levée et que le bord du pont 41 peut librement se rabattre sous elle.
Le.fonctionnement du dispositif en ce qui concerne l'envoi d'air à travers l'eau du réservoir sous pression va être expli- qué en détail ci-après.
Ainsi qu'on l'a déjà supposa plus haut,on¯admet que la pom- pe 2 est arrêtée par l'interrupteur automatique 14 aussitôt que la pression dans le réservoir 4 est montée à 3 atmosphères.
L'organe de mise hors circuit 38 est donc réglé de façon telle qu',il mette en circuit pour une pression de 1/4 atm.dans le réservoir,et qu'il mette hors circuit pour une pression de 2 3/4 atm.L'.organe 39 met en circuit à 1 3/4 atm. et hors cir- cuit à 2 1/2 atm.
De plus,il est supposé que le niveau d'eau dans le réser-
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voir est monté jusqu'en 7 et que la soupape à air dans zippa-
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reil.6 se trouve par conséquent ouverte.La pompe refoule donc de l'air dans le réservoir. Supposons que la pression dans le réservoir soit montée à 1 3/4 atm., de sorte que l'organe 38 ainsi que l'organe 39 se trouvent en circuit,c'est-à-dire qu'ils occupent la position qui est représentée aux figures 6 et 7.
La pompe refoule de l'air à travers l'eau,qui est ainsi déferrée.Si le dispositif 37 n'.existait pas, la pression monte- rait simplement à 3 atm. et, à ce moment .l'interrupteur 14 arrê- terait la pompe.Cette unique période de pompage détermi- nerait la quantité d'air envoyé à travers l'eau.
Toutefois,la pression .montant à 2 1/2 atm.fera maintenant basculer le pont 41 de l'appareil 39.Un basculement complet ne peut cependant pas avoir lieu,car le bord du pont est retenu par le crochet 65.La pression monte encore et, à 2 3/4 atm., le pont 40 de l'appareil 38 bascule et ouvre ainsi la soupape à air 44.11 n'est plus question de ce que la pression continue à monter,et la pompe continue à refouler de l'air.
La pression redescend maintenant et,arrivée à 1 3/4 atm., met l'appareil 39 en circuit et,par suite,le pont 41 fait tour- ner le disque à chevilles 60 par l'intermédiaire du cliquet 56, de la roue à rochet 58 et de l'arbre 59.Continuant à descendre, la pression,arrivant à 1/4 atm., mettra le pont 40 de l'appareil 38 en circuit;de ce fait,la soupape 44 est fermée et la pression peut de nouveau commencer à monter et,à une pression de 2 1/ atm, le cycle d'opérations se répète.
Tout ceci se répétera jusqu'à ce que le disque à chevilles 60 aura tourné dans une mesure telle que le levier 62 ne sera plus soutenu par une cheville 61 et tombera à la renverse.Par con- séquent,quand le pont 41 basculera de nouveau,il ne sera plus ar- rêté par le crochet 65 et basculera complètement,de sorte que le cliquet 55 viendra reposer sur le pont 40 au delà de la butée 54.
Par suite de cela,ce pont ne peut plus basculer,et,partant,la soupape 44 ne peut plus être ouverte, de la pression dans le
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réservoir peut monter au-dessus de 2 3/4 atm., jusqu'à 3 atm.; l',interrupteur 14 fonctionne alors et arrête la pompe.
Pendant tout ce temps,de l'air est refoulé travers l'eau et cette dernière peut être complètement déferrée.
Après que,par suite de soutirage d'eau dans le réservoir 4, la pression est descendue jusqu'à 1 1/2 atm. (c'est-à-dire à la pression sur laquelle l'interrupteur 14 est réglé),le moteur démarre de nouveau et le cycle entier se répète.
Il est évident qu'en plaçant un nombre de chevilles 61 plus ou moins grand dans le disque 60,on peut régler le nombre de périodes pendant lesquelles la pompe refoule de l'air à travers l'eau sans mise hors circuit,
La figure 8 indique de quelle manière,par exemple pour une petite installation,le filtre peut être mont' à l'intérieur du récipient sous pression. L'eau du réservoir 4 est refoulée dans le filtre 67 à travers son extrémité ouverte 66 et quitte ce filtre à l'état purifié à travers la crépine 68 et la conduite 69.
L'extrémité ouverte 66 du filtre,qui est pourvue d'une fer- meture en toile métallique ou analogue pour retenir la matière filtrante,peut aussi être inclinée comme l'indique la ligne en trait interrompu 70 à la figure 8.Cette position inclinée a pour avantage que la boue de fer tombe plus facilement,ce qui fait que le filtre même ne se salit pas aussi rapidement et que la boue peut être mieux évacuée.
REVENDICATIONS.
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