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distributeurs
La présente invention est relative à des réservoirs/de liquide fournissant un débit constant de liquide ou une vitesse d'écoulement constante quel que soit le niveau du liquide dans les réservoirs.
Comme réservoirs de ce type, on a déjà utilisé des va- ses de Mariotte inversés constitués par un vase d'accumulation fer- mé comportant sur le fond un tube d'écoulement pénétrant dans un
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second réservoir ouvert, c'est-à-dire en communication avec l'atmoa" phère. Ce second réservoir ouvert fournit un écoulement constant'
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dans l'unité de temps car son niveau est constamment indépendant du niveau dans le vase d'accumulation jusqu'au bord extrême .du tube d'écoulement.
Cependant, ce dispositif est fortement affecté par les conditions atmosphériques étant donné que la surface libre du ré- servoir ouvert, est soumise à la pression atmosphérique. Lors des variations de pression atmosphérique, la quantité de liquide du vase d'accumulation isolé par le niveau inférieur du liquide est lentement refoulée de celui-ci car, en cas d'augmentation de pres- siondes bulles d'air pénètrent dans le vase d'accumulation par le tube d'écoulement, par contre,en cas de chute de pression la quantité de liquide sortant de ce récipient fermé est augmentée.
Un inconvénient supplémentaire de ce dispositif est qu'en cas de non-étanchéité du récipient d'accumulation au-dessus de la surface du liquide, en raison de la corrosion par exemple, il se produit une vidange complète de tout le réservoir.
Le même risque subsiste quand on emploie des réservoirs à flotteur, pour lesquels la totalité du contenu du réservoir s'é- coule si le dispositif à flotteur ne fonctionne plus.
La présenté invention concerne un réservoir constitué par un vas-e d'accumulation et un vase dit de sécurité,relié au précédent par une conduite, réservoir caractérisé par ce que la chambre d'air existant dans le vase de sécurité, est isolée de l'atmosphère tant que la conduite de liaison plonge dans la surface liquide du réservoir de sécurité, le liquide du réservoir étant, avant son départ vers la consommation, conduit sur un seuil mainte- nu à la pression de la chambre d'air mentionnée ci-avant puis à travers une fermeture manométrique.
Dans le dispositif conforme à l'invention il se forme donc sur la surface du liquide dans le vase de sécurité, un anneau d'air isolé de l'atmosphère par une fermeture liquide. Dans ce mode de construction,il ne se produit aucune variation de pression de' l'air car la pression atmosphérique agit aussi bien sur la surface
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du liquide dans le vase d'accumulation que sur l'orifice de sortie.
La différence de niveau entre les surfaces du liquide dans le vase d'accumulation et dans le vase de sécurité, correspond exactement à la différence du niveau liquide de la fermeture manométrique.
Pour éviter les variations de niveau dans le vase de sécurité et avoir ainsi une pression de liquide constante à la sortie, il est nécessaire de prévoir la section transversale de l'élément tubulaire constituant la fermeture manométrique, la plus petite possible par rapport à la surface de la section transversale du vase de sécurité. Il faut cependant faire attention que l'élément de tube constituant la fermeture manométrique ne soit pas tellement étroit que les bulles d'air ne puissent plus cheminer vers le haut.
Le réglage du débit d'écoulement est effectué par.une vanne d'étranglement pouvant être mise en place à l'orifice de sortie ou de préférence dans la conduite prévue entre le vase de sécurité et le seuil déversant soumis à la même pression.
La quantité de liquide passant dans l'unité de temps ne dépend, mis à part le réglage de la vanne d'étranglement, que de la différence de hauteur, entre la surface dans le vase de sécurité etle seuil déversant ou, si l'on emploie un flotteur, de la différence de hauteur entre le niveau du flotteur et le seuil déversant. Etant donné que le seuil déversant ne peut être construit réglable qu'avec des systèmes mécaniques relativement onéreux, il est préférable de le prévoir pour le débit maximum et de régler le débit par la vanne d'étranglement mentionnée ci-avant.
Cela a pour avantage queà partir de la valeur maxima choisie, on peut obtenir tous les débits jusqu'à la valeur "0":
On a constaté que le principe du réservoir à liquide proposé par l'invention, pouvait avantageusement être associé à un système d'élévation thermique. Dans celui-ci la seconde branche d'un tube en U rencontrée dans le sens de l'écoulement, est réchauffée, la colonne liquide s'élève et 'cette montée sert au
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déversement sur un seuil de sécurité situé au-dessus du niveau constant d'arrivée. Ce dispositif a pour effet d'interrompre auto- matiquement l'alimentation de la source de consommation si le chauf- fage Trient à manquer..
Pour obtenir un système de securité -en em- ployant cette élévation thermique avec le réservoir à liquide conforme à l'invention, le seuil de sécurité doit donc se trouver audessus de la surface du liquide dans le vase de sécurité au audessus du niveau du flotteur si l'on emploie un flotteur. ,
Quand on utilise le réservoir à liquide -de l'invention sans système à flotteur,il est particulièrement avantageux d'isoler le vase d'accumulation de l'atmosphère et de faire plonger dans la surface du liquide du vase de sécurité un tube communiquant avec l'atmosphère.
Grâce à cette association du système proposé dans l'invention avec le principe de Mariette, l'air du vase de sécurité sera constamment renouvelé et complété, ainsi qu'on l'expliquera plus loin en se référant au dessin.
Ce complément est en principe nécessaire car à la longue l'air du vase de sécurité peut se dissoudre dans le liquide qui s'y trouve. Le niveau dans.ce vase monterait par suite.constamment jusqu'à ce que finalement, ainsi qu'on l'expliquera également plus loin en se référant au dessin, le liquide arrive directement sur le seuil se trouvant avant la fermeture manométrique et que la totalité du liquidé du réservoir s'écoule avec la vitesse correspondant au niveau dans le vase d'accumulation.
Ce renouvellement et ce complément de l'air du vase de sécurité sont particulièrement importants quand on emploie un système d'élévation thermique dont le seuil de sécurité communique également avec la chambre d'air de ce vase et se trouve soumis à la même pression. Le liquide arrivant au seuil de sécurité par la branche chauffée du tube en U peut amener des vapeurs de liquide dans la chambre d'air du vase de sécurité; ces vapeurs chassent l'air qui s'y trouve dans le vase d'accumulation par l;intermédiai-
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re de la conduite de liaison. En raison de la compression corres- pondanteces vapeurs diminuent l'importance du matelas d'air jusqu'à ce que se produise finalement le cas déjà mentionné d'un écoulement avec la vitesse correspondant à la charge fournie par le niveau dans le vase d'accumulation.
Le tube plongeant dans la surface liquide du vase de sécurité et communiquant avec l'atmosphère, fait que la pression de la chambrée d'air située au-dessus,de cette surface est, en service, un peu plus faible que la pression atmosphérique tant que la loi de Mariotte reste vraie, c'est-à-dire tant que le vase d'accumulation est étanche.
Pour le remplissage du réservoir à liquide, le vase d'accumulation doit comporter une conduite communiquant avec l'atmosnhère arrivant de préférence sous la surface liquide.d'un vase déversant. De cette façon, le vase d'accumulation est, d'une part, fermé et soumis par suite à la loi de Mariotte et, d'autre part, l'air contenu dans ce vase peut s'échapper, lors du remplissage, par la conduite de liaison en siphon dans le liquide du vase de déversement et,de là,dans l'atmosphère.
La combinaison proposée réunit donc les avantages suivants : a) Insensibilité aux variations de pression atmosphérique. b) Sécurité en cas de défaillance du système de Mariotte, par exemple en cas de non-étanchéité du vase d'accumulé .ion. c) Sécurité en cas de défaillance du système sous pression par exemple en cas de non-étanchéité du vase de sécurité. d) Renouvellement constant de l'air du vase de sécurité et par suite possibilité d'emploi amélioré du système sous pression et du système d'élévation thermique.
Ainsi qu'on peut le voir clairement sur l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, il est nécessaire que lorsqu' on remplit le réservoir, le tube constituant la fermeture manométrique contienne toujours une quantité suffisante de liquide car
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autrement la chambre d'air du vase de sécurité ne peut pas se constituer; le vase se remplit au contraire complètement. En fait, pendant le fonctionnement du système de Mariotte. la chambre d'air se reconstituerait bien d'elle-même; cependant; le liquide s'écoulerait directement pendant le remplissage, comme pour un réservoir, présentant un trou ou un orifice d'écoulement dans le fond.
Pour écarter également ce risque, les raccordements entre le seuil déversant et la chambre d'air du vase de sécurité sont,suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, établis de préférence au-dessus du niveau de remplissage dans le vase d'accumulation.
L'invention s'étend également aux.caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés ainsi qu'à leurs combinaisons possibles.
La description se rapporte à un exemple de réalisation et est faite à l'aide de dessins jointsdans lesquels :
La figure 1 explique le fonctionnement du vase de l'invention.
La figure 2 explique-le fonctionnement de l'invention en liaison avec un dispositif d'élévation thermique.
La figure 3 correspond à une forme de réalisation dans laquelle la loi de Mariotte, la proposition de l'invention et l'élévation thermique sont combinés les uns aux autres.
La figure 4 est relative à un système à flotteur.
Sur la figure 1, le vase d'accumulation est désigné par 1; un tube d'écoulement 2 de ce vase pénètre dans le vase de sécurité 3 et atteint le niveau du liquide de ce vase ou plonge dans ce liquide.A partir du vase de sécurité 3,un tube 5 aboutit à une vanne de réglage 6 et, deLà, par un tube 7 à un seuil $, qui est protégé contre l'entrée directe du liquide du, vase de sécurité 3à partir de son niveau 4,par une paroi annulaire 9. Le seuil 8 dé-
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bouche dans un tube en U 10 dont la brariche 11 communique directement avec le matelas dgair 12 du vase de sécurité 3,,tandis que l'au* tre branche tubulaire 13 conduit à un raccord d'utilisation.
La différence de hauteur h entre les niveaux 14 et 15 dans le tube en U 10 correspond à la différence de hauteur h des niveaux 4 et 16 dans le vase de sécurité et dans le vase d'accumulation. Le seuil
8 se trouve un peu au-dessous du niveau 4. Cette charge détermine le débit maximum arrivant au tube en U 10 avec la vanne de réglage 10 complètement ouverte. Entre cette valeur maxima et "O". on peut effectuer le réglage au moyen de la vanne 6.
Bien que la pression à laquelle est soumis le matelas d'air 12, varie constamment par suite de l'abaissement de la surface 16, le débit de la vanne 6 reste pratiquement constant car la pression du matelas d'air agit sur les deux côtés de la vanne.
La figure 2 représente un réservoir à liquide conforme à l'invention associé à un dispositif d'élévation thermique. Jus- qu'au seuil 8,le système est le même que celui représenté figure 1.
En conséquence, les pièces correspondantes sont désignées par les mêmes chiffres repères sur la figure 2.
Immédiatement après le seuil 8 se trouve le tube d'é- lévation thermique constitué par les branches 17 et 18 et qui est chauffé au point 19 par la source de chaleur désignée par la let- tre Q. Le réchauffage du liquide se trouvant dans la branche 18, fait que le seuil de sécurité 20,se trouvant au-dessus du niveau 4 et entouré par la paroi annulaire 21, est franchi et que le liquide arrive à la branche 13 par l'intermédiaire de la branche 11 du tu- be de fermeture manométrique 10 et.delàau point de consommation.
Ici encore, la différence de hauteur entre les niveaux
14 et 15 de la fermeture manométrique correspond à la différence de hauteur entre les niveau 16 et 4 du réservoir à,liquide.
La figure 3 représente un perfectionnement supplémen- taire du réservoir à liquide conforme à l'invention combiné ici avec un organe à la loi de Mariotte et un système d'élévation ther-
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mique. En dehors des éléments 1 à 21)déjà mentionnés aux figures 1 et 2, on trouve ici les dispositifs supplémentaires suivants :
Le vase d'accumulation 1 est fermé de façon étanche à l'air par le couvercle 22. Lors de la montée du niveau 16 lors du remplissage, l'air se trouvant au-dessus peut s'échapper par un tube recourbé 23 plongeant dans un vase déversant 24. Le niveau 25 dans le vase déversant 24 s'établit suivant le bord supérieur, du tube d'écoulement 26 conduisant au point de consommation. Le niveau 25 correspond donc au niveau 14 des figures 1 et 2.
Un tube 27, communiquant avec 1 atmosphère, plonge dans le niveau liquide 4 du vase de sécurité 3; comme il est expliqué ci-aprèsce tube sert, d'une part, à remplir le vase d'accumulation 1 et, d'autre part, comme tube d'amenée d'air à la chambre 12. De plus,les seuils 8, 20 communiquant avec le matelas d'air 12 de la chambre de sécurité 4, par une conduite 28 et un conduit annulaire 29, cette cou- nication se trouve, comme on le voit)au-dessus du niveau de remplissage.
Pendant le fonctionnement, il règne dans la chambre d'air,12 une sous-pression très légère par rapport à l'atmosphère, c'est-àdire à l'enveloppe du réservoir, car le tube de remplissage 27 plonge dans le niveau 4 et l'air venant de l'atmosphère et pénétrant dans la chambre 12 doit d'abord vaincre cette colonne de liquide, d'ailleurs très réduite.
La pression dans la chambre d'air 12 correspond au niveau 16 et à la pression régnant dans la chambre d'air située audessus, qui est fortement inférieure à la pression atmosphérique.
Si maintenant, par suite de la descente du niveau 4, du liquide s'écoule du vase d'accumulation 1, il faut, pour que l'équilibre des pressions se maintienne, que de l'air s'écoule simultanément du vase de sécurité 3 dans le vase d'accumulation 1. Il se produit par là une sous-pression dans la chambre d'air 12, ce qui fait pénétrer de l'air supplémentaire venant de l'atmosphère par le tube de remplissage 27. L'air se trouvant au-dessus du niveau 4 du vase
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de sécurité 3 est donc continuellement renouvelé et complété.
Ce complément d'air est encore nécessaire pour d'autres raisons, car, d'une part,l'air de la chambre 10 peut se dissoudre dans le liquide, par exemple si le liquide utilisé est de l'huile et, d'autre part, les vapeurs d'huile arrivant par la conduite 18 remplacent l'air pénétrant dans le vase d'accumulation, ce qui,par condensation correspondante, entraînerait une sous-pression, ce qui aurait pour conséquence une montée du niveau 4. Si le système de MarioTTE ne fonctionne plus, par exemple si le couvercle 22 du vase d'accumulation 1, ou la partie de réservoir se trouvant au-dessus du niveau 16 ne sont plus étanches, le système représenté figure 2 ne fonctionne plus correctement.
La chambre 12 est alors soumise à la pression du liquide dans le vase d'accumulation 1 pouvant varier suivant la différence des niveaux 4 et 16 et équilibrant la colonne liquide de la fermeture manométrique 10. Si l'on utilise pour une partie du tube recourbé 23 un matériau transparent, on peut contrôler à tout instant si le système de Mariotte fonctionne encore car dans le tube recourbé et par suite de la 'sous-pression régnant audessus du niveau 16, du liquide est aspiré dans le vase déversant 24, ce qui n'est plus vrai si le système de Mariotte est défaillant.
Avant le remplissage du réservoir, la fermeture manométrique 10 doit être remplie de liquide car autrement la chambre 12 se remplit complètement et il ne peut pas s'y produire de matelas d'air. Si le remplissage de la fermeture manométrique 10 a été oublié, par exemple dans le dispositif représenté figure 2, le niveau dans le vase de sécurité 3 monte jusqu'aux conduits annulaires surélevés 9 et 21, et le liquide atteint ensuite directement, c'est-à-dire en court-circuitantla vanne 6 dans le système tubulaire et,de là,s'écoule en jet continu vers la sortie ou vers la consommation.
Cette possibilité n'existe plus dans le dispositif¯représenté figure 3;ici la chambre d'air 12 communique avec les @
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seuils 8, 20, par l'intermédiaire d'un système 28-29 surélevé au-dessus du niveau de remplissage. Quand la fermeture manométrique n'est pas remplie, le liquide monte ici de la même façon dans le conduit annulaire 29 et dans le vase d'accumulation 1. Si maintenant le réservoir à liquide est mis en service, par exemple en ouvrant la vanne 6, la fermeture Manométrique 10 se remplit ainsi que le vase déversant 24.
Le niveau- dans le conduit annulaire 29 et dans la chambre 12 adjacente descend jusqu'au bord extrême du tube d'écoulement 2, de telle manière que se retrouve le niveau 4 représenté au dessin et par suite l'état normal de fonctionnement.
Jusqu'à cet état normale la charge sur la vanne 6 et par suite la vitesse d'écoulement sont plus importantes en fonction de la hauteur du niveau dans le conduit annulaire 29 ou dans la chambre 12.
Si l'on ne se conforme pas aux prescriptions de rem- plissage,il ne peut donc rien se passer de plus jusqu'à l'établissement des conditions normales;le vase d'accumulation fournit dans l'unité de temps une quantité de liquide un peu plus grande, ce que l'on découvre en temps voulu le cas échéant et que l'on peut diminuer en réglant la vanne. Le réservoir une fois rempli)il reste, même quand il est complètement vidé, du liquide dans la fermeture manométrique 10, de telle sorte que le cas exceptionnel décrit ciavant ne peut pratiquement plus se produire.
La figure 4 représente une forme de réalisation dans laquelle le niveau constant 30 est maintenu par un système à flotteur 31. Celui-ci coupe ou ouvre complètement par une soupape 32 le départ du liquide du vase d'accumulation 33. La charge existant entre le niveau 30 et le seuil 8 correspond à la charge entre le niveau 4 et le seuil 8 dans le cas des figures 1 à 3. En fonctionnement normal,le flotteur est mis en communication avec l'atmosphère par la conduite 34. par suite,le vase de sécurité 35 et le seuil 8 sont également soumis à la pression atmosphérique par les conduites 36 et 37.
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Si le système à flotteur est défaillant, si par exemple la fermeture de la soupape 32 n'est plus étanche, on se 'trouve dans le cas représenté figure 4. Le vase du flotteur 38 est plein et du liquide arrive dans le vase de sécurité 35 par la conduite 36. Le niveau 39 dans le vase de sécurité 35 atteint le tube 36, ce qui ferme le raccordement du seuil 8 à l'atmosphère et il se constitue une chambre d'air 40 dont la pression augmente constamment quand le niveau 39 s'élève. Cette pression a pour effet de maintenir le liquide dans le tube 7; le déversement sur le seuil 8 ne peut plus se' produire. En cas de défaillance du flotteur, tout écoulement supplémentaire de liquide du réservoir est donc automatiquement évité par le dispositif conforme à l'invention.
, Le renouvellement de l'air de la.chambre 40 n'est pas nécessaire dans le cas présent car, en fonctionnement normal et ainsi qu'on l'a mentionné ci-avant, le seuil 8 est en communication avec l'atmosphère.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux ' exemples de réalisation représentés mais qu'elle peut être réalisée avec toutes les modifications de détail et combinaisons désirées.
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distributors
The present invention relates to liquid / reservoirs providing a constant flow rate of liquid or a constant flow rate regardless of the liquid level in the reservoirs.
As reservoirs of this type, inverted Mariotte vaults have already been used consisting of a closed accumulation vessel comprising on the bottom a flow tube entering a
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second open reservoir, that is to say in communication with the atmosphere. This second open reservoir provides a constant flow.
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in the unit of time because its level is constantly independent of the level in the storage vessel up to the extreme edge of the flow tube.
However, this device is strongly affected by atmospheric conditions since the free surface of the open tank is subjected to atmospheric pressure. During variations in atmospheric pressure, the quantity of liquid from the storage vessel isolated by the lower level of the liquid is slowly forced out of the latter because, in the event of an increase in pressure, air bubbles enter the vessel. accumulation by the flow tube, on the other hand, in the event of a pressure drop the quantity of liquid leaving this closed container is increased.
An additional drawback of this device is that in the event of non-sealing of the accumulation vessel above the surface of the liquid, due to corrosion for example, a complete emptying of the entire tank occurs.
The same risk remains when using float tanks, in which the entire contents of the tank leak out if the float device no longer works.
The present invention relates to a tank consisting of an accumulation vessel and a so-called safety vessel, connected to the previous one by a pipe, tank characterized in that the air chamber existing in the safety vessel is isolated from the 'atmosphere as long as the connecting pipe is immersed in the liquid surface of the safety tank, the liquid in the tank being, before its departure for consumption, led on a threshold maintained at the pressure of the air chamber mentioned above. before then through a manometric closure.
In the device according to the invention there is therefore formed on the surface of the liquid in the safety vessel, a ring of air isolated from the atmosphere by a liquid closure. In this method of construction, no variation in air pressure occurs because atmospheric pressure acts equally well on the surface.
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of liquid in the storage tank than at the outlet.
The difference in level between the surfaces of the liquid in the storage vessel and in the safety vessel corresponds exactly to the difference in the liquid level of the manometric closure.
To avoid level variations in the safety vessel and thus have a constant liquid pressure at the outlet, it is necessary to provide the cross section of the tubular element constituting the manometric closure, as small as possible compared to the surface. of the cross section of the safety vessel. However, care must be taken that the tube element constituting the manometric closure is not so narrow that the air bubbles can no longer travel upwards.
The flow rate is adjusted by a throttle valve which can be placed at the outlet or preferably in the pipe provided between the safety vessel and the overflow threshold subjected to the same pressure.
The quantity of liquid passing through the unit of time depends, apart from the adjustment of the throttle valve, only on the height difference between the surface in the safety vessel and the overflow threshold or, if one employs a float, the difference in height between the level of the float and the sill. Since the overflow threshold can only be constructed adjustable with relatively expensive mechanical systems, it is preferable to provide it for the maximum flow rate and to adjust the flow rate by the throttle valve mentioned above.
This has the advantage that from the maximum value chosen, all the flow rates can be obtained up to the value "0":
It has been found that the principle of the liquid reservoir proposed by the invention could advantageously be associated with a thermal elevation system. In this the second branch of a U-tube encountered in the direction of flow, is heated, the liquid column rises and 'this rise is used for
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discharge on a safety threshold located above the constant level of arrival. This device has the effect of automatically interrupting the power supply to the consumption source if the heating should fail.
To obtain a safety system - by employing this thermal rise with the liquid tank according to the invention, the safety threshold must therefore be above the surface of the liquid in the safety vessel above the level of the float. if a float is used. ,
When using the liquid reservoir of the invention without a float system, it is particularly advantageous to isolate the accumulation vessel from the atmosphere and to immerse in the surface of the liquid of the safety vessel a tube communicating with the atmosphere.
By virtue of this association of the system proposed in the invention with the Mariette principle, the air in the safety vessel will be constantly renewed and supplemented, as will be explained later with reference to the drawing.
This supplement is in principle necessary because over time the air in the safety vessel can dissolve in the liquid therein. The level in this vessel would therefore rise constantly until finally, as will also be explained further with reference to the drawing, the liquid arrives directly at the threshold located before the manometric closure and the all the liquid in the tank flows at the speed corresponding to the level in the storage tank.
This renewal and complement of the air in the safety vessel are particularly important when a thermal lifting system is used, the safety threshold of which also communicates with the air chamber of this vessel and is subjected to the same pressure. The liquid arriving at the safety threshold through the heated branch of the U-shaped tube can bring liquid vapors into the air chamber of the safety vessel; these vapors expel the air that is there in the accumulation vessel through the
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re of the link pipe. Due to the corre- sponding compression these vapors decrease the importance of the air mattress until finally occurs the already mentioned case of a flow with the velocity corresponding to the charge supplied by the level in the vessel of accumulation.
The tube immersing in the liquid surface of the safety vessel and communicating with the atmosphere, that the pressure of the air chamber located above this surface is, in service, a little lower than the atmospheric pressure as that Mariotte's law remains true, that is to say as long as the accumulation vessel is watertight.
For filling the liquid reservoir, the accumulation vessel must include a pipe communicating with the atmosphere, preferably arriving below the liquid surface of a pouring vessel. In this way, the accumulation vessel is, on the one hand, closed and consequently subject to Mariotte's law and, on the other hand, the air contained in this vessel can escape, during filling, by the siphon connection line into the liquid in the discharge vessel and from there into the atmosphere.
The proposed combination therefore combines the following advantages: a) Insensitivity to variations in atmospheric pressure. b) Safety in the event of failure of the Mariotte system, for example in the event of non-sealing of the ion storage vessel. c) Safety in the event of failure of the pressurized system, for example in the event of non-sealing of the safety vessel. d) Constant renewal of the air in the safety vessel and consequently possibility of improved use of the pressure system and the thermal lift system.
As can be clearly seen from the exemplary embodiment shown in the drawing, it is necessary that when filling the reservoir, the tube constituting the manometric closure always contains a sufficient quantity of liquid because
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otherwise the air chamber of the safety vessel cannot be formed; on the contrary, the vase fills up completely. In fact, during the operation of the Mariotte system. the air chamber would reconstitute itself well; however; the liquid would flow directly during filling, as with a tank, having a hole or drain hole in the bottom.
To also avoid this risk, the connections between the overflow threshold and the air chamber of the safety vessel are, according to an additional characteristic of the invention, preferably established above the filling level in the accumulation vessel.
The invention also extends to the characteristics resulting from the following description and the accompanying drawings as well as to their possible combinations.
The description relates to an exemplary embodiment and is made with the aid of attached drawings in which:
Figure 1 explains the operation of the vessel of the invention.
FIG. 2 explains the operation of the invention in connection with a thermal raising device.
FIG. 3 corresponds to an embodiment in which Mariotte's law, the proposition of the invention and the thermal rise are combined with each other.
FIG. 4 relates to a float system.
In Figure 1, the storage vessel is designated by 1; a flow tube 2 of this vessel enters the safety vessel 3 and reaches the level of the liquid of this vessel or plunges into this liquid. From the safety vessel 3, a pipe 5 leads to a control valve 6 and , from there, by a tube 7 at a threshold $, which is protected against the direct entry of liquid from the safety vessel 3 from its level 4, by an annular wall 9. The threshold 8 de-
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mouth in a U-shaped tube 10, the branch 11 of which communicates directly with the air mattress 12 of the safety vessel 3, while the other tubular branch 13 leads to a connection for use.
The height difference h between levels 14 and 15 in the U-tube 10 corresponds to the height difference h of levels 4 and 16 in the safety vessel and in the storage vessel. The threshold
8 is slightly below level 4. This load determines the maximum flow rate to U-tube 10 with control valve 10 fully open. Between this maximum value and "O". adjustment can be made using valve 6.
Although the pressure to which the air mattress 12 is subjected varies constantly as a result of the lowering of the surface 16, the flow rate of the valve 6 remains practically constant because the pressure of the air mattress acts on both sides. of the valve.
FIG. 2 represents a liquid reservoir according to the invention associated with a thermal lifting device. Up to threshold 8, the system is the same as that shown in figure 1.
Accordingly, the corresponding parts are designated by the same reference numbers in Figure 2.
Immediately after threshold 8 is the thermal riser tube made up of branches 17 and 18, which is heated at point 19 by the heat source designated by the letter Q. The reheating of the liquid in the branch 18, causes that the safety threshold 20, located above level 4 and surrounded by the annular wall 21, is crossed and that the liquid arrives at the branch 13 via the branch 11 of the tube pressure closure 10 and. beyond the point of consumption.
Here again, the height difference between the levels
14 and 15 of the manometric closure corresponds to the height difference between levels 16 and 4 of the liquid reservoir.
FIG. 3 represents a further improvement of the liquid reservoir in accordance with the invention combined here with a member according to Mariotte's law and a thermal elevation system.
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mique. Apart from items 1 to 21) already mentioned in Figures 1 and 2, the following additional devices are found here:
The storage vessel 1 is closed airtight by the cover 22. When the level 16 rises during filling, the air above can escape through a curved tube 23 immersed in a pouring vessel 24. The level 25 in the discharging vessel 24 is established along the upper edge of the flow tube 26 leading to the point of consumption. Level 25 therefore corresponds to level 14 in Figures 1 and 2.
A tube 27, communicating with 1 atmosphere, plunges into the liquid level 4 of the safety vessel 3; as explained below, this tube serves, on the one hand, to fill the accumulation vessel 1 and, on the other hand, as an air supply tube to the chamber 12. In addition, the thresholds 8, 20 communicating with the air mattress 12 of the safety chamber 4, by a duct 28 and an annular duct 29, this coupling is, as can be seen) above the filling level.
During operation, there is in the air chamber 12 a very slight under-pressure compared to the atmosphere, that is to say to the shell of the tank, because the filling tube 27 plunges into level 4 and the air coming from the atmosphere and entering the chamber 12 must first overcome this column of liquid, moreover very small.
The pressure in the air chamber 12 corresponds to level 16 and to the pressure in the air chamber located above, which is much lower than atmospheric pressure.
If now, as a result of lowering level 4, liquid flows from the storage vessel 1, in order for the pressure to be balanced, air must simultaneously flow from the safety vessel. 3 in the storage vessel 1. This creates an underpressure in the air chamber 12, which causes additional air from the atmosphere to enter through the filling tube 27. The air lying above level 4 of the vase
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security 3 is therefore continuously renewed and supplemented.
This additional air is still necessary for other reasons, because, on the one hand, the air in the chamber 10 can dissolve in the liquid, for example if the liquid used is oil and, therefore, on the other hand, the oil vapors arriving through line 18 replace the air entering the accumulation vessel, which, by corresponding condensation, would cause underpressure, which would result in a rise in level 4. If the MarioTTE system no longer works, for example if the cover 22 of the accumulation vessel 1, or the part of the reservoir located above level 16 are no longer tight, the system shown in FIG. 2 no longer works correctly.
The chamber 12 is then subjected to the pressure of the liquid in the accumulation vessel 1 which can vary according to the difference between levels 4 and 16 and balances the liquid column of the manometric closure 10. If a part of the curved tube is used 23 transparent material, it is possible to check at any time whether the Mariotte system is still functioning because in the curved tube and as a result of the 'under pressure prevailing above level 16, liquid is sucked into the pouring vessel 24, which is no longer true if the Mariotte system is faulty.
Before filling the reservoir, the manometric closure 10 must be filled with liquid because otherwise the chamber 12 fills up completely and there can be no air mattress. If the filling of the manometric closure 10 has been forgotten, for example in the device shown in Figure 2, the level in the safety vessel 3 rises to the raised annular ducts 9 and 21, and the liquid then reaches directly, it is that is to say by shorting the valve 6 in the tubular system and, from there, flows in a continuous jet towards the outlet or towards the consumption.
This possibility no longer exists in the device ¯ shown in figure 3; here the air chamber 12 communicates with the @
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thresholds 8, 20, by means of a system 28-29 raised above the filling level. When the manometric closure is not filled, the liquid rises here in the same way in the annular duct 29 and in the storage vessel 1. If now the liquid tank is put into service, for example by opening the valve 6 , the Manometric closure 10 fills up as well as the pouring vessel 24.
The level in the annular duct 29 and in the adjacent chamber 12 descends to the end edge of the flow tube 2, so that the level 4 shown in the drawing is found and consequently the normal operating state.
Until this normal state, the load on the valve 6 and therefore the flow speed are greater depending on the height of the level in the annular duct 29 or in the chamber 12.
If the filling instructions are not complied with, then nothing more can happen until normal conditions are established; the storage vessel supplies a quantity of liquid in the unit of time. a little larger, which can be discovered in due course if necessary and which can be reduced by adjusting the valve. Once the tank has been filled), even when it is completely emptied, liquid remains in the manometric closure 10, so that the exceptional case described above can practically no longer occur.
FIG. 4 shows an embodiment in which the constant level 30 is maintained by a float system 31. This cuts off or completely opens by a valve 32 the flow of liquid from the storage vessel 33. The charge existing between the level 30 and threshold 8 corresponds to the load between level 4 and threshold 8 in the case of FIGS. 1 to 3. In normal operation, the float is placed in communication with the atmosphere through line 34. consequently, the safety vessel 35 and threshold 8 are also subjected to atmospheric pressure through pipes 36 and 37.
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If the float system is faulty, if for example the closing of the valve 32 is no longer tight, we are in the case shown in figure 4. The vessel of the float 38 is full and liquid arrives in the safety vessel. 35 through line 36. Level 39 in safety vessel 35 reaches tube 36, which closes the connection of threshold 8 to the atmosphere and an air chamber 40 is formed, the pressure of which constantly increases when the level is reached. 39 rises. This pressure has the effect of maintaining the liquid in the tube 7; the discharge on threshold 8 can no longer occur. In the event of failure of the float, any additional flow of liquid from the reservoir is therefore automatically avoided by the device according to the invention.
The renewal of the air in la.chambre 40 is not necessary in the present case because, in normal operation and as mentioned above, the threshold 8 is in communication with the atmosphere.
It is obvious that the invention is not limited to the exemplary embodiments shown, but that it can be carried out with all the modifications of detail and combinations desired.
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