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" Dispositif pour la séparation de l'air d'avec un liquide en écoulement."
La présente invention a pour objet un dispositif du genre indiqué dans le titre, en particulier pour des appa- reils de mesure de liquides, tels que les pompes à essence.
Aussi longtemps que les appareils de ce genre ont été manoeu- vrés à la main - et dans ce cas le liquide avait une faible vitesse d'écoulement et, en outre, s'arrêtait chaque fois entre deux courses de la pompe - l'élimination ou séparation de l'air qui y était contenu n'offrait pas de grandes diffi- cultés. Depuis l'introduction de la pompe électrique, qui transporte le liquide à une vitesse beaucoup plus grande et plus constante, le séparateur d'air doit satisfaire à des exigences beaucoup plus grandes, si l'on veut réellement ob-
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tenir par une désaération complète une mesure impeccable du liquide. Il est nécessaire à cette fin que l'air soit séparé rapidement et complètement du liquide et qu'il soit ensuite évacué immédiatement de l'appareil.
Le séparateur d'air selon la présente invention répond à'ces exigences et présente en outre l'avantage que son ac- tion pendant le fonctionnement est visible et peut ainsi être vérifiée, d'où il ressort en même temps des indications impor- tantes concernant l'installation de mesure, notamment de l'é- tat d'étanchéité à l'air de la conduite d'aspiration.
Le présent dispositif a en commun avec les séparateurs d'air connus, le fait qu'il présente une paroi de forme géné- rale cylindrique perforée comme un tamis et un organe de désaération placé dans le haut et commandé par un flotteur, cependant que des tubulures d'admission et d'échappement pour le liquide sont disposées dans le bas.
Conformément à l'invention, l'organe de désaération a une forme telle qu'il est déchargé de la pression régnant dans le dispositif. On obtient ainsi que le flotteur est maintenu m équilibre flottant avec cet organe, de sorte que pour l'ouver- ture de cet organe, il n'est pas nécessaire, comme c'est le cas dans les dispositifs connus, de vaincre d'abord la pres- sion exercée sur la soupape et en outre la force d'adhérence de la soupape sur son siège. Grâce à l'équilibre flottant du flotteur et de l'organe de désaération, l'air séparé du liqui- de est toujours évacué le plus vite possible du dispositif.
C'est ce dernier but que l'on vise aussi en réalisant le dispositif de telle façon qu'un matelas d'air soit entretenu au-dessus du liquide, ce qui est obtenu, conformément à l'in- vention, grâce à ce que la paroi du carter ou enveloppe dans laquelle se trouve l'organe de désaération se prolonge en forme de tube vers le bas jusque dans la chambre ou espace de
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séparation d'air et que le flotteur est placé à la hauteur de l'embouchure de ce tube. Ceci permet de maintenir le niveau ou plan du liquide au-dessus de cette embouchure, de sorte qu'un matelas d'air est, entretenu dans le haut du séparateur, même lorsque l'organe de désaération est réalisé (intention- nellement) de façon qu'il fuie.
Eu égard aux poids spécifi- ques différents des liquides à désaérer, le tube ou tuyau de désaération peut être réalisé de manière qu'il soit interchan- geable ou que sa longueur soit variable.
Conformément à l'invention, le flotteur est de préféren- ce monté sous la forme d'un anneau autour du tube de désaéra- tion et l'ouverture ménagée dans le flotteur va en s'étrécis- sant vers le haut. Grâce à cela, les bulles d'air qui s'élè- vent sont conduites immédiatement vers le lieu de désaération et, grâce à l'action rapide du flotteur, immédiatement éva- cuées du séparateur avant qu'elles se soient encore débarras- sées complètement du liquide adhérent. Ce dernier est éliminé d'une manière connue dans un séparateur de liquide et est ra- mené par une conduite de retour.
Ce qui précède et d'autres détails du séparateur d'air vont être expliqués plus en détail à l'aide du dessin, dont la figure 1 représente un dispositif selon l'invention, cepen- dant que sa figure 2 représente la partie supérieure d'une deuxième forme de réalisation, en coupe axiale.
Le carter ou enveloppe du séparateur consiste en un tube de verre 1, à l'intérieur duquel se trouve placée une paroi perforée comme un tamis et légèrement conique 2, et aux bords renforcés 3 et 4 duquel un couvercle 7 et un socle 8, respec- tivement, sont fixés de façon étanche aux liquides au moyen d'anneaux de serrage en deux pièces désignés par 5 et 6.
Dans le couvercle se trouve un canal d'air 9 débouchant dans une forure 10. Un tiroir de désaération 11, placé avec
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un faible jeu dans la forure 10, est relié, au méyen d'une tige 12, à un flotteur de forme annulaire 13, qui entoure un tube 14, lequel est encastré dans le couvercle et forme un prolongement de la forure 10. Le tube 14 porte encore un guide 15 pour la tige 12 du flotteur, de sorte que le tiroir est aussi soustrait à l'action d'éventuelles forces exercées laté- ralement sur le flotteur.
Non seulement la partie supérieure du séparateur d'air mais aussi sa partie inférieure a besoin d'être perfectionnée si l'on veut y éviter le passage d'air du point d'entrée vers le point de sortie et, par conséquent, obtenir une exemption d'air complète du liquide.
Le socle 8 possède une tubulure d'admission 17 et une tubulure d'échappement 18 pour le liquide ; lapremière s'avan- ce par un tuyau 19 dans l'espace situé en dedans de la paroi perforée; la tubulure d'échappement 18 se trouve en communica- tion, par un canal annulaire au-dessus duquel est placé un chapeau de protection 20, avec l'espace situé en dehors de la paroi perforée. A la tubulure d'échappement se rattache une conduite d'abduction 21, 22, dont la partie mentionnée en der- nier lieu est, en vue d'un montage commode, mobile dans la partie mentionnée en premier lieu au moyen d'un presse-étoupe ou boite à bourrage.
La paroi perforée 2 est fixée, à l'extrémité inférieure, au moyen d'une plaque étanche 23, au tronçon de tube 19, et, à l'extrémité supérieure, à une pièce annulaire 24, qui est ren- due étanche par rapport à la paroi de verre 1 au moyen d'une bague d'étanchéité 25, de sorte que le liquide contenant de l'air et placé en dedans de la paroi perforée est complètement séparé du liquide exempt d'air qui est situé en dehors de cette paroi. Afin que ce dernier espace puisse être rendu ra- pidement exempt d'air lors de la mise en marche du dispositif,
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il est prévu un tuyau 26, qui relie cet espace au matelas d'air qui se trouve dans le haut du carter. 27 et 28 désignent des points de raccordement pour des robinets pour la vidange du séparateur d'air et de la conduite 21,22, respectivement.
Le fonctionnement du séparateur d'air est le suivant:
Lorsque le dispositif est vide et que la pompe le rem- plit rapidement de liquide contenant de l'air, ce dernier s'é- chappe directement, ou bien en passant par le tuyau 26, à tra- vers le tiroir 11, qui est ouvert, jusqu'à ce que le liquide soit monté jusqu'au-dessus du côté inférieur du tube 14, et à ce moment le flotteur ferme le passage d'air. Ensuite, la pres- sion croîtra dans le séparateur, selon la pression de pompage, par exemple jusqu'à 2 atmosphères de pression effective, pres- sion sous laquelle se trouve aussi le matelas d'air dans le haut du carter.
Si l'on ouvre alors la décharge, la pression effective baisse, par exemple de moitié, et le matelas d'air se dilate jusqu'à ce que le plan du liquide ait de nouveau presque at- teint le côté inférieur du tube 14. Si le robinet de débit est grand ouvert, il s'établit dans le séparateur une pression d'environ 1 atmosphère effective, et le dispositif travaille à cette pression pendant le débit. Des bulles d'air relative- ment petites et relativement grandes, qui s'échappent du li- quide et s'élèvent dans l'espace situé en dedand de la paroi perforée 2, arrivent dans le creux conique du flotteur et sont ainsi conduites vers le tube de désaération 14, après quoi le flotteur, qui se trouve en équilibre flottant, descend un peu et laisse échapper les bulles d'air, c'est-à-dire de l'air avec une certaine quantité de liquide.
Immédiatement après, le flotteur remonte et referme ainsi l'ouverture de désaéra- tion. De cette manière, l'air est éliminé du liquide avec une extrême rapidité.
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Si maintenant on ferme brusquement le robinet de débit, la pression effective monte aussi brusquement, par exemple jusqu'à 2 atmosphères effectives, le matelas d'air agissant alors comme tampon avec réduction de son volume aux deux tiers. Si l'on arrête ensuite la pompe, la pression baisse (car le tiroir, comme cela a été dit, est monté avec un fai- ble jeu dans la forure 10) peu à peu jusqu'à la pression at- mosphérique, cependant que le matelas d'air se dilate jusqu'à ce que le plan d'eau soit de nouveau arrivé au niveau pour le- quel le dispositif fonctionne normalement. Pendant que le dis- positif ne fonctionne pas, le matelas d'air ne perd pas d'air, en contraste avec les séparateurs d'air connus, dans lesquels l'accès vers l'organe de désaération se trouve tout en haut dans le séparateur d'air au-dessus du flotteur.
Grâce à cela, dans le dispositif décrit on évite l'inconvénient qu'à la mise en marche de l'installation, l'air qui s'est échappé doive d'abord être remplacé par de l'air arrivant par après, avant que l'organe de désaération puisse de nouveau s'ouvrir, ab- straction faite de l'inconvénient qu'il faut surmonter la pression sur la soupape et la force d'adhérence de celle-ci.
Malgré cette action favorable de la disposition particu- lière prévue dans le haut du séparateur, la désaération du li- quide serait cependant encore incomplète si l'air entraîné n'atteignait pas complètement la chambre ou espace du flot- teur, du fait qu'une partie de cet air passerait à travers la paroi perforée 2. Ce danger est maximum à l'endroit où règne la plus grande différence de pression entre les deux côtés de la paroi perforée, c'est-à-dire dans le bas du séparateur, où des écoulements directs entre la tubulure d'admission 17 et la tubulure d'échappement 18 peuvent se produire, lesquels en- traînent de petites bulles d'air à travers la paroi perforée.
Ce danger est écarté par la disposition des pièces 19 et 20;
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le tronçon de tube 19 conduit vers le haut le courant de li- quide entrant, cependant que le chapeau de protection 20 com- pense la résistance pour le liquide vers la tubulure d'échap- pement.
La forme de réalisation selon la figure 2 diffère de celle qui est décrite plus haut, d'abord en ce que l'organe de désaération se trouve dans un carter ou enveloppe en verre spéciale la qui est posée sur le carter proprement dit, ce qui permet également de vérifier son action au cours du fonc- tionnement, et en outre en ce que ledit organe est réalisé sous la forme d'une soupape déchargée lla, qui est rendue étanche lorsqu'elle s'applique contre le côté inférieur du couvercle 7a et est fixée sur la tige 12 du flotteur au moyen d'un moyeu 29 percé de forures longitudinales. La soupape est guidée dans un manchon 30, qui, tout comme le guide 15 de la tige du flotteur, est fixé à une plaque 32 suspendue de façon mobile, au moyen de tiges 31, au couvercle 7a, de sorte que la soupape peut se placer librement contre son siège 7a.
Les guides 15 et 30 possèdent un jeu tellement faible que quand la soupape se trouve fermée il règle dans l'espace 33 la pression de l'air extérieur, qui entre par les forures longitudinales ménagées dans le moyeu 29, et, par suite, la.soupape est soustraite à (déchargée de) l'action de la pression intérieu- re du séparateur d'air fermé (c'est-à-dire de la pression de pompage).
A l'aide de l'organe de désaération déchargé, toute quantité d'air contenue dans le liquide peut en être éliminé directement. En général, cette quantité sera relativement faible. Si elle est amenée par pulsations, ce que l'on peut constater à travers la paroi en verre du séparateur, cela in- dique une fuite à la pompe. Si le liquide amené contient constamment une quantité d'air relativement grande, on peut
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en déduire que la conduite d'aspiration est défectueuse. Le fait que la séparation d'air est visible permet donc de juger de l'état dans lequel se trouve l'installation, ainsi que de déterminer l'endroit où un défaut éventuel doit être recherché.
Toutefois, tant que l'état n'est pas anormal à un haut degré, le séparateur d'air assure une désaération immédiate et com- plète du liquide s'écoulant à une vitesse élevée et constante.