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BREVET D'INVENTION DISPOSITIF D'ALIMENTATION ET DE VIDANGE DE RESERVOIRS.
PARTICULIEREMENT POUR LIQUIDES VISQUEUX OU VOLATILS.
Dans les dispositifs connus employés pour la vidange des réservoirs qui contiennent des liquides, on uti- lise généralement une pompe disposée en un endroit con- venable à l'extérieur du réservoir et munie d'une conduite d'aspiration qui plonge dans le réservoir, ou. qui est reliée à la partie inférieure de celui-ci. Ces dispositifs présentent , en général, un certain nombre d'inconvénients,
Si le liquide contenu dans le réservoir est visqueux, par exemple du mazout contenu dans des réservoirs de stockage ou dans des bateaux-citernes, l'écoulement de ce liquide dans la conduite d'aspiration a lieu, en général, avec des pertes de charge très élevées, donc très lentement, de sorte que la pompe est très loin de travailler avesen
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débit normal.
Dans le cas de liquides très visqueux, on est même généralement obligé de prévoir un dispositif de chauffage du liquide pour augmenter sa fluidité.
Lorsque le liquide est volatils par exemple du pétroles, de l'essence, et que l'on est obligé d'avoir une hauteur d'aspiration importante, et par suite une dépression importante dans la tubulure d'aspiration, il en résulte des pertes sensibles de liquide par évapo- ration. On a constaté par exemple que, lorsque l'on décharge par ce procédé des bateaux-citernes qui contiennent de l'essence, la perte d'essence par évaporation, variable suivant 'les saisons,est comprise entre 2 et ,5 % du liquide traité..
La présente invention a pour objet un dispositif destiné à remédier à ces inconvénients.
Il e st inspiré des pompes noyées connues depuis longtemps pour les puits à eau,.
Leur application au cas des réservoirs contenant des liquides visqueux ou volatils présente des avantages particuliers, car alle permet de supprimer les inconvénients qui ont été signalés ci-dessus; elle nécessite en outre une adaptation, du fait de cette destination spéciale, à des réservoirs - tels que des bateau@@@ternes, des réservoirs, à mazout, à essence, etc....
L'invention est-caractérisée principalement par le fait que ce dispositif d'alimentation et de vidange comporte une pompe, du type pompe noyée, et son moteur formant un ensemble amovible disposé de façon à ce que la
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pompe puisse être plongée dans le réservoir à toute profondeur voulue.
Il a été prévu divers modes de réalisation.
Dans l'un d'eux, sur un chariot, formant affût, est tourillonné un tube ayant à son extrémité la pompe et à l'autre bout, le moteur de celle-ci par exemple un moteur électrique ou un moteur à fluide. Le refoulement du liquide pompé se fait de préférence par une tubulure traversant un des tourillons - de même, dans le cas du moteur à fluide, l'admission et l'échappement se font par des tubulures traversant l'autre tourillon.
Dans un autre mode de réalisation, le moteur à fluide est accolé à la pompe et l'ensemble peut être descendu à toute profondeur voulue, au fur et à mesure du vidage du réservoir.
Ces dispositifs de pompage sont aménagés avec un by-pass pour servir aussi au remplissage du réservoir. Il est prévu de préférence une botte à deux compartiments munis de soupapes permettant l'inversion automatique du courante
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé divers modes de réalisation de l'invention.
Les figures 1, 2 et 3 sont relatives à un premier mode - dans-lequel le moteur et'la pompe sont disposés aux deux extrémités d'un tube porté, comme un canon, par in chariot formant affûta
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La figure 1 est une élévation schématique.
La figure 2 une vue en plan.
La figure 3 une coupe horizontale par l'axe des tourillons, le tube étant vertical.
La figure 4 représente schématiquement un deuxième mode d'exécution avec un moteur à fluide.
La figure 5 représente un troisième mode d'exécution dans lequel le groupe moto-pompe est suspendu aux tuyauteries.
La figure 6 est une variante dans laquelle la tuyauterie est articulée, le groupe moto-pompe étant suspendu par un flotteur;.
La figure 7 représente un inverseur automatique de courant du miquide manipulé.
Le dispositif représenté dans les figures 1 à 3 se compose'd'une colonne basculante 1, montée à pivotement par des tourillons 2 dans des paliers 3 portés par le chariot 4. Ce chariot 4 roule sur des rails 5 montés sur le bora. du réservoir 6; et qui sont prolongés vers l'intérieur du réservoir, de manière à le surplomber..
.La colonne 1 porte intérieurement une pompe 7 à l'une de'ses extrémités,et, à son autre extrémité, un moteur 8 formant contrepoids, qui sert à commander la pompe 7 au moyen d'un arbre 10. L'aspiration de la pompe 7 s'ouvre directement dans le liquide; son refoulement est en communication avec l'intérieur du tube 1, qui communique lui-même avec la conduite de refoulement 9 par l'intermé-' diaire du tourillon évidé 2. La colonne est équilibrée de manière à basculer facilement:'autour de l'axe des paliers 3; o@ l'incline de manière que la pompe reste normalement au-dessous du niveau du liquide.
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Le fonctionnement du dispositif est le suivant : la pompe,plongée dans le liquide du réservoir ,aspire, lorsqu'elle fonctionne, dunliquide et le refoule, à travers le tube 1 et le tourillon 2, vers la conduite de sortie 9.
Cette pompe étant constamment noyée est alimentée dans les meilleures conditions possibles; comme, de plus, on peut donner à la colonne toutes les inclinaisons, elle peut aspirer le liquide à diverses hauteurs dans le plan vertical qu'elle balaie, depuis la position verticale 1 jusqu'à la position 1' voisine de l'horizontale. On peut régler le débit au moyen de la vanne 15 grise à laquelle on peut renvoyer dans le réservoir, une partie du liquide refoulé. Le remplissage du réservoir 6 se fait en refou- lant le liquide,provenant par exemple d'un bateau .. citerne, à travers la conduite 9, le tourillon creux 2, la conduite 12..
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Le basculement de la colonne équilibrée est commandé au moyen d'une roue 16 à denture hélicoïdale, en prise avec une vis sans fin 16'.
Pour visiter ou réparer la colonne 1, il suffit de l'amener en position horizontale, de déboulonner les joints avec les conduites 9 et 12, puis de ramener le chariot 4 vers l'arrière (vers la droite dans la figure 1).
Ce même dispositif, avec des dimensions plus réduites, et par conséquent portatif, peut être utilisé avantageusement pour le vidage de bacs ou tonneaux contenant des liquides visqueux (mêlasses, huiles, etc..)
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Dans le dispositif représenté en figure 4, le moteur électrique a été remplacé par un moteur à fluide, un moteur hydraulique par exemple. L'arrivée du fluide au moteur a lieu à travers la conduite 27 disposée dans l'axe du tourillon 28 et la sortie de ceiluide a lieu à travers la conduite 29 disposée concentriquement dans ce même tourillon autour de la conduite 2?. Ceci rend possible le basculement de la colonne sans l'emploi d'un tuyau flexible.
- Dans le dispositif de la figure 5, l'ensemble formé par la pompe 50 et le moteur hydraulique 50' est supporté par les conduites de refoulement 51 de'la pompe d'alimentation et d'échappement 52 et 53 du moteur hydraulique.
Ces tuyauteries sont supportées par des fers en U 54, scellés dans le mur de soutènement 56, de manière à faire saillie à travers l'ouverture 57 du. réservoir 6,, les tuyaux sont fixés dans un collier 58'qui repose sur une' plaque-support 59, boulonnée sur lés fers U 54. Les tuyau- teries 52, 53 sont reliées par l'intermédiaire dès coudes 63, 64 éi dé"raccords souples,non représentés, à une pompe alimentant le moteur hydraulique. En vue de régler la hau- teur de la pompe 50 dans le liquide du réservoir, l'ensemble des tuyauteries 51, 52, 53 se compose de plusieurs éléments réunis par des raccords à"brides 65, 66, 67.
Chaque élément est entretoisé au moyen de colliers semblables au collier 58, dont chacun 69 se trouve immédiatement au-dessous d'une série de raccords à brides 65, 66, 67.
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L'ensemble peut être soulevé aumoyen d'une grue 70 ou de tôut autre dispositif approprié. Pendant le levage, on dégage la plaque-support 59 de manière à perdre le passage des colliers. Une fois le relevage effectué, et le collier 69 reposant sur la plaque-support 59, il ne reste plus qu'à enlever les éléments de tuyaux droits 51, 52 53, qui se trovuvent au-dessus de la plaque-support 59 et à racorder directement les coudes 60, 63, 64 sux déments de tuyaux restant.
Dans la variante-de la figure 6, les tuyauteries 80 du groupe moto-pompe 81 sont articulées, à leur partie haute, au bord du réservoir 6, en 82. Le groupe moto-pompe
81 est soutenu,ai sein du liquide, par-un flotteur 83.
L'un ou l'autre des dispositifs décrits ci-dessus peut être utilisé au déchargement des chalands-citernes.
Il suffit, pour cela, de le suspendre de toute manière appropriée au câble d'une grue pivotante montée sur l'estacade, On pourra même, dans ce cas, utiliser simul- tanément plusieurs colonnes, de manière à puiser simultané- ment dans plusieurs compartiments et maintenir ainsi le bateau en équilibre . Outre les avantages déjà signalés, ce dispositif permet de supprimer les tuyauteries et vannes disposées à demeure sur les bateaux-citernes, wagons-citernes, etc...
L'inverseur automatique de courant de liquide, représente-en figure 7, est un dispositif destiné à être installé sur la tuyauterie de refoulement de la pompe de vidange d'un réservoir, en vue de permettre à volonté le remplissage ou la vidange du réservoir.
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Le dispositif comprend deux chambres successives séparées par un clapet s'ouvrant dans la direction du courant de vidage; la deuxième chambre communique @ par une soupape avec une tubulure de retour au réservoir.
Lê réservoir 6 contient du liquide, par exemple du mazout. La vidange est faite, au moyen du groupe moto- pompe 81 plongé dans le liquide, à travers la conduite de refoulement 84. Sur cette tubulure, on a monté l'in- verseur 85, comme l'indique la figure,. Cet inverseur est divisé en deux chambres 86, 87 qui communiquent entre elles par le clapet 88. La chambre 87 est reliée à la tubulure de retour 89, à travers la dérivation 90 munie de la soupape de sûreté 91. La communication directe entre la ch$mbre 87 et la tubulure'89 est barrée par la cloison 92 surmontée d'un clapet 93. On peut rétablir à volonté cette communi- cation en ouvrant ce clapet 93. Un filtre 94 est placé dans la chambre 87 sur le trajet du liquidé.
Le fonctionnement: du dispositif est le suivant
Dans la vidange du réservoir, le liquide refoulé par la pompe 81 dans le sens de la flèche f, soulève le clapet 88 et passe à travers le filtre dans la tubulure de refoulement 84'. Si, pour une raison quelconque, on est amené à fermer une vanne 95, sur cette tubulure de refou- lement, le liquide retourne automatiquement au réservoir à travers la soupape 910
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Dans le remplissage du réservoir, le liquide d'écoulant'dans la tuyauterie 84* dans le sens de la flèche f1 maintient le clapet 88 appliqué sur son siège et s'écoule dans le réservoir à travers la soupape 91 et la tubulure 89,,
Ce dispositif inverseur présente, sur les disposi- tifs connus, les avantages suivants :
a/ suppression de la tuyauterie de chargement allant de la salle des vannes au réservoir; suppression des vannes d'inversion; b/ automaticité complète, et suppression de la manoeuvre à' la main des vannes d'inversion; c/ réglage facile de la. pression de filtration du liquide refoulé.
REVENDICATIONS
1 - Dispositif de vidage des bassins oéservoirs, particulièrement pour liquides visqueux ou volatils, caractérisé par le fait qu'il comporte une pompe, du type pompe noyée, et son moteur formant un ensemble amovible disposé de telle façon que la. pompe puisse être plongée dans le réservoir à toute profondeur voulue.
2 - Dispositif suivant 1, caractérisé par le fait que.. sur un chàriot formant affût, est tourillonné un tube ayant à son extrémité la pompe et à lautre bout le moteur de celle-ci, ce tube étant de préférence équilibré.
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PATENT FOR THE FEEDING AND DRAINING OF TANKS.
ESPECIALLY FOR VISCOUS OR VOLATILE LIQUIDS.
In the known devices used for emptying tanks which contain liquids, a pump is generally used which is placed at a suitable location outside the tank and provided with a suction line which plunges into the tank, or. which is connected to the lower part of it. These devices have, in general, a number of drawbacks,
If the liquid contained in the tank is viscous, for example fuel oil contained in storage tanks or in tankers, the flow of this liquid in the suction line takes place, in general, with pressure drops very high, so very slowly, so that the pump is very far from working avesen
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normal flow.
In the case of very viscous liquids, it is even generally necessary to provide a device for heating the liquid in order to increase its fluidity.
When the liquid is volatile, for example petroleum, gasoline, and that one is obliged to have a high suction height, and consequently a large depression in the suction pipe, this results in losses sensitive to liquid by evaporation. It has been found, for example, that when tankers which contain petrol are unloaded by this process, the loss of petrol by evaporation, which varies according to the seasons, is between 2 and 5% of the liquid. treaty..
The present invention relates to a device intended to overcome these drawbacks.
It is inspired by flooded pumps long known for water wells.
Their application to the case of reservoirs containing viscous or volatile liquids has particular advantages, since it makes it possible to eliminate the drawbacks which have been pointed out above; it also requires adaptation, because of this special purpose, to tanks - such as dull boats, tanks, fuel oil, gasoline, etc ....
The invention is characterized mainly by the fact that this feed and emptying device comprises a pump, of the flooded pump type, and its motor forming a removable assembly arranged so that the
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pump can be submerged into the tank to any desired depth.
Various embodiments have been provided.
In one of them, on a carriage, forming a carriage, is journaled a tube having at its end the pump and at the other end, the motor thereof, for example an electric motor or a fluid motor. The discharge of the pumped liquid is preferably effected by a pipe passing through one of the journals - likewise, in the case of the fluid engine, the admission and the exhaust are effected by pipes passing through the other journal.
In another embodiment, the fluid motor is attached to the pump and the assembly can be lowered to any desired depth, as the tank is emptied.
These pumping devices are fitted with a by-pass to also serve for filling the reservoir. A boot with two compartments provided with valves allowing the automatic reversal of the current is preferably provided.
By way of example, various embodiments of the invention have been described below and shown in the accompanying drawing.
Figures 1, 2 and 3 relate to a first embodiment - in which the motor and the pump are arranged at both ends of a tube carried, like a gun, by a carriage forming a sharpening
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Figure 1 is a schematic elevation.
Figure 2 a plan view.
FIG. 3 is a horizontal section through the axis of the journals, the tube being vertical.
FIG. 4 schematically represents a second embodiment with a fluid motor.
FIG. 5 represents a third embodiment in which the motor-pump unit is suspended from the pipes.
FIG. 6 is a variant in which the piping is articulated, the motor-pump unit being suspended by a float ;.
FIG. 7 represents an automatic current reverser of the manipulated liquid.
The device shown in Figures 1 to 3 consists of a tilting column 1, pivotally mounted by journals 2 in bearings 3 carried by the carriage 4. This carriage 4 rolls on rails 5 mounted on the bora. of the reservoir 6; and which are extended towards the inside of the tank, so as to overhang it.
.The column 1 internally carries a pump 7 at one of its ends, and, at its other end, a motor 8 forming a counterweight, which is used to control the pump 7 by means of a shaft 10. The suction of the pump 7 opens directly into the liquid; its discharge is in communication with the interior of the tube 1, which itself communicates with the discharge pipe 9 through the intermediary of the recessed journal 2. The column is balanced so as to tilt easily: 'around the 'axis of the bearings 3; o @ tilt it so that the pump normally remains below the liquid level.
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The operation of the device is as follows: the pump, immersed in the liquid of the reservoir, sucks, when it is operating, a liquid and delivers it, through the tube 1 and the journal 2, to the outlet pipe 9.
This pump, being constantly flooded, is supplied under the best possible conditions; as, moreover, one can give to the column all the inclinations, it can suck the liquid at various heights in the vertical plane which it sweeps, from the vertical position 1 to the position 1 'close to the horizontal. The flow can be adjusted by means of the gray valve 15 to which part of the discharged liquid can be returned to the reservoir. The tank 6 is filled by pushing back the liquid, coming for example from a ship .. tank, through the pipe 9, the hollow journal 2, the pipe 12 ..
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The tilting of the balanced column is controlled by means of a helical gear 16, engaged with a worm 16 '.
To visit or repair column 1, all you have to do is bring it to a horizontal position, unbolt the joints with the pipes 9 and 12, then bring the carriage 4 backwards (to the right in figure 1).
This same device, with smaller dimensions, and therefore portable, can be used advantageously for emptying tanks or barrels containing viscous liquids (mixtures, oils, etc.)
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In the device shown in FIG. 4, the electric motor has been replaced by a fluid motor, a hydraulic motor for example. The arrival of the fluid to the engine takes place through the pipe 27 arranged in the axis of the journal 28 and the exit of this fluid takes place through the pipe 29 arranged concentrically in this same journal around the pipe 2 ?. This makes it possible to tilt the column without the use of a flexible hose.
- In the device of Figure 5, the assembly formed by the pump 50 and the hydraulic motor 50 'is supported by the delivery pipes 51 de'la feed and exhaust pump 52 and 53 of the hydraulic motor.
These pipes are supported by U-bars 54, sealed in the retaining wall 56, so as to protrude through the opening 57 of the. tank 6, the pipes are fixed in a collar 58 'which rests on a support plate 59, bolted on the irons U 54. The pipes 52, 53 are connected by the intermediary of elbows 63, 64. "flexible connections, not shown, to a pump supplying the hydraulic motor. In order to adjust the height of the pump 50 in the liquid in the reservoir, the set of pipes 51, 52, 53 consists of several elements joined together by fittings with "flanges 65, 66, 67.
Each element is braced by means of collars similar to collar 58, each of which 69 is located immediately below a series of flanged connections 65, 66, 67.
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The assembly can be lifted using a crane 70 or any other suitable device. During lifting, the support plate 59 is released so as to lose the passage of the collars. Once the lifting has been carried out, and the collar 69 resting on the support plate 59, it remains only to remove the straight pipe elements 51, 52 53, which are located above the support plate 59 and to directly connect the elbows 60, 63, 64 on the remaining insane pipes.
In the variant of FIG. 6, the pipes 80 of the motor-pump unit 81 are articulated, at their upper part, at the edge of the reservoir 6, at 82. The motor-pump unit
81 is supported, within the liquid, by a float 83.
Either of the devices described above can be used for unloading tank barges.
It suffices, for this, to suspend it in any suitable manner from the cable of a pivoting crane mounted on the boom. In this case, it is even possible to use several columns simultaneously, so as to draw simultaneously from several compartments and thus keep the boat in balance. In addition to the advantages already mentioned, this device makes it possible to eliminate the pipes and valves permanently placed on tankers, tank wagons, etc.
The automatic liquid flow reverser, shown in figure 7, is a device intended to be installed on the discharge pipe of the draining pump of a tank, with a view to allowing the tank to be filled or emptied at will. .
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The device comprises two successive chambers separated by a valve opening in the direction of the emptying current; the second chamber communicates through a valve with a return pipe to the reservoir.
The tank 6 contains liquid, for example fuel oil. Draining is done by means of the motor-pump unit 81 immersed in the liquid, through the delivery pipe 84. On this pipe, the reverser 85 has been mounted, as shown in the figure ,. This inverter is divided into two chambers 86, 87 which communicate with each other through the valve 88. The chamber 87 is connected to the return pipe 89, through the bypass 90 provided with the safety valve 91. The direct communication between the ch $ mbre 87 and the '89 tubing is blocked by the partition 92 surmounted by a valve 93. This communication can be re-established at will by opening this valve 93. A filter 94 is placed in the chamber 87 on the path of the liquid. .
Operation: of the device is as follows
In the emptying of the tank, the liquid delivered by the pump 81 in the direction of the arrow f, lifts the valve 88 and passes through the filter in the delivery pipe 84 '. If, for some reason, it is necessary to close a valve 95, on this delivery pipe, the liquid automatically returns to the reservoir through the valve 910.
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In filling the tank, the liquid flowing in the pipe 84 * in the direction of arrow f1 maintains the valve 88 applied to its seat and flows into the tank through the valve 91 and the pipe 89 ,,
This reversing device has the following advantages over known devices:
a / removal of the loading piping from the valve room to the tank; removal of reversing valves; b / full automaticity, and elimination of manual operation of the reversing valves; c / easy adjustment of the. filtration pressure of the discharged liquid.
CLAIMS
1 - Device for emptying the reservoirs, particularly for viscous or volatile liquids, characterized in that it comprises a pump, of the submerged pump type, and its motor forming a removable assembly arranged such that the. pump can be submerged into the tank to any desired depth.
2 - Device according to 1, characterized in that .. on a carriage forming a carriage, a tube is journaled having at its end the pump and at the other end the motor thereof, this tube being preferably balanced.
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