CA2048423C - Dispositif de filtration avec recirculation - Google Patents
Dispositif de filtration avec recirculationInfo
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- CA2048423C CA2048423C CA 2048423 CA2048423A CA2048423C CA 2048423 C CA2048423 C CA 2048423C CA 2048423 CA2048423 CA 2048423 CA 2048423 A CA2048423 A CA 2048423A CA 2048423 C CA2048423 C CA 2048423C
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
- F04D1/10—Multi-stage pumps with means for changing the flow-path through the stages, e.g. series-parallel, e.g. side loads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D3/00—Axial-flow pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Le dispositif de filtration d'un liquide brut comprend une pompe axiale pour liquide avec recirculation afin d'augmenter la vitesse du liquide à l'intérieur des filtres. L'augmentation de la vitesse du liquide transitant par des filtres permet d'assurer une excellente propreté de ces derniers et ainsi d'éviter leur colmatage. La pompe axiale comprend deux étages dont le premier sert à pomper le liquide brut et le second sert à pomper le même liquide brut avec en plus le liquide concentré prélevé à la sortie du filtre. La recirculation du liquide concentré prélevé permet d'avoir un plus grand débit que le débit de liquide à filtrer. Le dispositif permet notamment d'éviter l'utilisation d'une pompe auxiliaire de recirculation en plus de la pompe principale.
Description
20~23 -"DISPOSITIF DE FILTRATION AVEC RECIRCULATION"
La présente invention concerne un dispositif de filtration d'un liquide brut comprenant une pompe axiale pour liquide avec recirculation afin d'augmenter la vitesse du liquide à l'intérieur du ou des filtres du dispositif.
La plupart des filtres ont besoin d'un certain débit de liquide à filtrer afin que leur rendement soit optimum. Une vitesse suffisante du liquide circulant autour des filtres permet d'assurer une excellente propreté de ces derniers et ainsi d'éviter leur colmatage.
Dans les cas où le débit de liquide devant être filtré n'est pas suffisant, on a recours à la recirculation de liquide en boucle semi-fermée afin d'augmenter localement la vitesse du liquide à filtrer. Pour réaliser la recirculation du liquide à filtrer, on a recours généralement à une pompe auxiliaire de recirculation en plus de la pompe principale. La pompe auxiliaire doit donc augmenter la vitesse du liquide à filtrer en pompant, d'une part, le liquide brut sous pression provenant de la pompe principale et, d'autre part, le liquide concentré prélevé à
la sortie des filtres. Puisque la filtration produit un liquide filtré dont la quantité de matières à filtrer est substantiellement moindre que dans le liquide à filtrer, les matières séparées du liquide flitré s'acculmulent dans le filtre et dans le reste du liquide à filtrer, d'où la formation d'un liquide dit concentré en aval de la circulation autour du filtre.
Les pompes de recirculation sont généralement très difficiles à trouver sur le marché et, souvent, elles doivent donc être fabriquées sur mesure selon chaque application. Du plus, étant donné que le liquide à l'entrée de cette pompe est déjà sous pression, il faut utiliser des joints d'étanchéité spéciaux et donc plus dispendieux.
L'entretien et l'opération de deux pompes, lesquelles ont .~
.~J
La présente invention concerne un dispositif de filtration d'un liquide brut comprenant une pompe axiale pour liquide avec recirculation afin d'augmenter la vitesse du liquide à l'intérieur du ou des filtres du dispositif.
La plupart des filtres ont besoin d'un certain débit de liquide à filtrer afin que leur rendement soit optimum. Une vitesse suffisante du liquide circulant autour des filtres permet d'assurer une excellente propreté de ces derniers et ainsi d'éviter leur colmatage.
Dans les cas où le débit de liquide devant être filtré n'est pas suffisant, on a recours à la recirculation de liquide en boucle semi-fermée afin d'augmenter localement la vitesse du liquide à filtrer. Pour réaliser la recirculation du liquide à filtrer, on a recours généralement à une pompe auxiliaire de recirculation en plus de la pompe principale. La pompe auxiliaire doit donc augmenter la vitesse du liquide à filtrer en pompant, d'une part, le liquide brut sous pression provenant de la pompe principale et, d'autre part, le liquide concentré prélevé à
la sortie des filtres. Puisque la filtration produit un liquide filtré dont la quantité de matières à filtrer est substantiellement moindre que dans le liquide à filtrer, les matières séparées du liquide flitré s'acculmulent dans le filtre et dans le reste du liquide à filtrer, d'où la formation d'un liquide dit concentré en aval de la circulation autour du filtre.
Les pompes de recirculation sont généralement très difficiles à trouver sur le marché et, souvent, elles doivent donc être fabriquées sur mesure selon chaque application. Du plus, étant donné que le liquide à l'entrée de cette pompe est déjà sous pression, il faut utiliser des joints d'étanchéité spéciaux et donc plus dispendieux.
L'entretien et l'opération de deux pompes, lesquelles ont .~
.~J
2~8~2~
généralement chacune leur moteur, est également plus coûteux que l'entretien et l'opération d'une seule.
La présente invention a pour objet d'éviter l'utilisation d'une pompe auxiliaire de recirculation dans un dispositif de filtration.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de filtration d'un liquide brut comprenant:
des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré
et un liquide concentré, les moyens de filtration comprenant une entrée de liquide à filtrer, une sortie de liquide filtré et une sortie de liquide concentré;
une pompe axiale comprenant:
- un premier étage pour pomper le liquide brut;
et - un deuxième étage coaxial et consécutif au premier étage pour pomper le liquide brut provenant du premier étage vers l'entrée des moyens de filtration, le deuxième étage étant également relié à
la sortie de liquide concentré pour pomper le liquide concentré et le mélanger au liquide brut afin de créer une boucle de recirculation et ainsi augmenter le débit de liquide à filtrer à l'entrée des moyens de filtration.
L'invention sera mieux comprise à la lecture non limitative qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 représente une vue schématisée d'un dispositif de filtration selon l'art antérieur;
la figure 2 représente une vue schématisée d'un dispositif de filtration selon la présente invention; et 20~8~
la figure 3 représente une vue en coupe de la pompe axiale schématisée à la figure 2.
Les dessins annexés et la description du mode de réalisation préféré qui suit se réfère aux composantes suivantes:
1 enveloppe 2 adapteur du moteur
généralement chacune leur moteur, est également plus coûteux que l'entretien et l'opération d'une seule.
La présente invention a pour objet d'éviter l'utilisation d'une pompe auxiliaire de recirculation dans un dispositif de filtration.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif de filtration d'un liquide brut comprenant:
des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré
et un liquide concentré, les moyens de filtration comprenant une entrée de liquide à filtrer, une sortie de liquide filtré et une sortie de liquide concentré;
une pompe axiale comprenant:
- un premier étage pour pomper le liquide brut;
et - un deuxième étage coaxial et consécutif au premier étage pour pomper le liquide brut provenant du premier étage vers l'entrée des moyens de filtration, le deuxième étage étant également relié à
la sortie de liquide concentré pour pomper le liquide concentré et le mélanger au liquide brut afin de créer une boucle de recirculation et ainsi augmenter le débit de liquide à filtrer à l'entrée des moyens de filtration.
L'invention sera mieux comprise à la lecture non limitative qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 représente une vue schématisée d'un dispositif de filtration selon l'art antérieur;
la figure 2 représente une vue schématisée d'un dispositif de filtration selon la présente invention; et 20~8~
la figure 3 représente une vue en coupe de la pompe axiale schématisée à la figure 2.
Les dessins annexés et la description du mode de réalisation préféré qui suit se réfère aux composantes suivantes:
1 enveloppe 2 adapteur du moteur
3 adapteur de sortie
4 entrée de la recirculation dans la pompe axiale entrée du liquide brut à basse pression 6 joint d'étanchéité entre les étages 7 arbre 8 aubes du premier étage 9 logement des aubes 10 aubes du deuxième étage 11 joint d'étanchéité de sortie 12 support du joint d'étanchéité entre les étages 13 joint d'étanchéité de l'adapteur du moteur 14 sortie de la pompe axiale 15 premier étage 16 deuxième étage 17 conduit d'admission du liquide brut 18 pompe axiale 19 filtre 20 logement du filtre 21 sortie du liquide filtré
22 sortie du liquide à filtrer 23 pompe principale (art antérieur) 24 pompe auxiliaire de recirculation (art antérieur) Le dispositif de filtration, tel que schématisé
dans les figures 2 et 3, comprend des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré. Ces moyens comprennent essentiellement un filtre 19 contenu dans un logement 20. Le filtre 19 a une entrée de liquide à filtrer, une sortie de P~
- 2D~23 liquide concentré ainsi qu'une sortie de liquide filtré 21.
Il peut opérer, par exemple, selon un principe d'osmose inverse, d'ultrafiltration ou encore de microfiltration.
Le dispositif de filtration est muni d'une pompe axiale 18 servant à pomper le liquide brut et à faire circuler le liquide de façon interne à divers stades de filtration. La pompe axiale 18 permet également la sortie du liquide filtré sous pression. Un adapteur 2 muni d'un joint d'étanchéité 13 permet de séparer le moteur 25 du reste de la pompe axiale 18.
Les deux étages de la pompe axiale 18 sont coaxiaux et consécutifs. Le pompe axiale 18 est mue par un moteur entraînant un arbre 7.
La pompe axiale 18 a deux fonctions principales.
La première de ses fonctions est de pomper le liquide brut à filtrer. Le liquide brut pénètre dans la pompe axiale 18 par une entrée 5 dite à basse pression. Dans l'exemple illustré à la figure 3, le liquide brut circule ensuite dans un conduit d'admission 17 coaxial au corps de la pompe axiale 18 avant d'arriver au premier étage 15, lequel a comme fonction de pomper le liquide brut seulement. Le premier étage 15 comprend préférablement des aubes 8 montées en rangée autour de l'arbre 7. Un logement cylindrique 9 entoure les aubes 8.
Puisque le premier étage est coaxial et consécutif au deuxième étage, la sortie du premier étage est reliée hydrauliquement à l'entrée d'un deuxième étage 16 de la pompe axiale 18 de façon à faire passer tout le liquide brut pompé par le premier étage 15 vers le deuxième étage 16. Un joint d'étanchéité circulaire 6 maintenu par un support 12 permet de séparer la périphérie des deux étages.
En plus de recevoir le liquide brut du premier étage 15, le deuxième étage 16 est reliée hydrauliquement, à l'aide d'un conduit, à la sortie de liquide concentré du filtre 19. Le liquide concentré prélevé est alors acheminé
vers l'entrée 4 afin d'être recirculer dans la pompe axiale 18, plus précisément dans son deuxième étage 16, permettant ainsi d'obtenir un liquide mélangé dit liquide à filtrer qui est la combinaison du liquide brut et du liquide concentré.
Ce liquide à filter peut être utilisé également pour d'autres fonctions en prélevant une partie à l'aide d'une sortie 22.
Le deuxième étage 16 est essentiellement destiné
à pomper le liquide à filtrer afin de le faire passer par le filtre 19 à grand débit, plus précisément à une vitesse permettant un rendement optimum du filtre 19. Une vitesse suffisante du liquide transitant par le filtre 19 permet d'assurer une excellente propreté à la surface de ce dernier et ainsi d'éviter son colmatage. Bien sûr, le débit du liquide à filtrer est supérieur au débit du liquide brut qui entre par le premier étage 15.
Le deuxième étage 16 peut comprendre des aubes similaires aux aubes 8 du premier étage 15 mais avec des angles d'attaque préférablement différents. Ces dernières peuvent également être remplacées par une hélice (non représentée).
Bien qu'un mode de réalisation préféré de l'invention ait été précédemment décrit en détail et illustré dans les dessins annexés, l'invention n'est pas limitée à ce seul mode de réalisation et plusieurs changements et modifications peuvent y être effectués par une personne du métier sans sortir du cadre ou de l'esprit de l'invention.
22 sortie du liquide à filtrer 23 pompe principale (art antérieur) 24 pompe auxiliaire de recirculation (art antérieur) Le dispositif de filtration, tel que schématisé
dans les figures 2 et 3, comprend des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré. Ces moyens comprennent essentiellement un filtre 19 contenu dans un logement 20. Le filtre 19 a une entrée de liquide à filtrer, une sortie de P~
- 2D~23 liquide concentré ainsi qu'une sortie de liquide filtré 21.
Il peut opérer, par exemple, selon un principe d'osmose inverse, d'ultrafiltration ou encore de microfiltration.
Le dispositif de filtration est muni d'une pompe axiale 18 servant à pomper le liquide brut et à faire circuler le liquide de façon interne à divers stades de filtration. La pompe axiale 18 permet également la sortie du liquide filtré sous pression. Un adapteur 2 muni d'un joint d'étanchéité 13 permet de séparer le moteur 25 du reste de la pompe axiale 18.
Les deux étages de la pompe axiale 18 sont coaxiaux et consécutifs. Le pompe axiale 18 est mue par un moteur entraînant un arbre 7.
La pompe axiale 18 a deux fonctions principales.
La première de ses fonctions est de pomper le liquide brut à filtrer. Le liquide brut pénètre dans la pompe axiale 18 par une entrée 5 dite à basse pression. Dans l'exemple illustré à la figure 3, le liquide brut circule ensuite dans un conduit d'admission 17 coaxial au corps de la pompe axiale 18 avant d'arriver au premier étage 15, lequel a comme fonction de pomper le liquide brut seulement. Le premier étage 15 comprend préférablement des aubes 8 montées en rangée autour de l'arbre 7. Un logement cylindrique 9 entoure les aubes 8.
Puisque le premier étage est coaxial et consécutif au deuxième étage, la sortie du premier étage est reliée hydrauliquement à l'entrée d'un deuxième étage 16 de la pompe axiale 18 de façon à faire passer tout le liquide brut pompé par le premier étage 15 vers le deuxième étage 16. Un joint d'étanchéité circulaire 6 maintenu par un support 12 permet de séparer la périphérie des deux étages.
En plus de recevoir le liquide brut du premier étage 15, le deuxième étage 16 est reliée hydrauliquement, à l'aide d'un conduit, à la sortie de liquide concentré du filtre 19. Le liquide concentré prélevé est alors acheminé
vers l'entrée 4 afin d'être recirculer dans la pompe axiale 18, plus précisément dans son deuxième étage 16, permettant ainsi d'obtenir un liquide mélangé dit liquide à filtrer qui est la combinaison du liquide brut et du liquide concentré.
Ce liquide à filter peut être utilisé également pour d'autres fonctions en prélevant une partie à l'aide d'une sortie 22.
Le deuxième étage 16 est essentiellement destiné
à pomper le liquide à filtrer afin de le faire passer par le filtre 19 à grand débit, plus précisément à une vitesse permettant un rendement optimum du filtre 19. Une vitesse suffisante du liquide transitant par le filtre 19 permet d'assurer une excellente propreté à la surface de ce dernier et ainsi d'éviter son colmatage. Bien sûr, le débit du liquide à filtrer est supérieur au débit du liquide brut qui entre par le premier étage 15.
Le deuxième étage 16 peut comprendre des aubes similaires aux aubes 8 du premier étage 15 mais avec des angles d'attaque préférablement différents. Ces dernières peuvent également être remplacées par une hélice (non représentée).
Bien qu'un mode de réalisation préféré de l'invention ait été précédemment décrit en détail et illustré dans les dessins annexés, l'invention n'est pas limitée à ce seul mode de réalisation et plusieurs changements et modifications peuvent y être effectués par une personne du métier sans sortir du cadre ou de l'esprit de l'invention.
Claims (5)
1. Dispositif de filtration d'un liquide brut comprenant:
des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré
et un liquide concentré, les moyens de filtration comprenant une entrée de liquide à filtrer, une sortie de liquide filtré et une sortie de liquide concentré;
une pompe axiale comprenant:
- un premier étage pour pomper le liquide brut;
et - un deuxième étage coaxial et consécutif au premier étage pour pomper le liquide brut provenant du premier étage vers l'entrée des moyens de filtration, le deuxième étage étant également relié à
la sortie de liquide concentré pour pomper le liquide concentré et le mélanger au liquide brut afin de créer une boucle de recirculation et ainsi augmenter le débit de liquide à filtrer à l'entrée des moyens de filtration.
des moyens de filtration pour obtenir un liquide filtré
et un liquide concentré, les moyens de filtration comprenant une entrée de liquide à filtrer, une sortie de liquide filtré et une sortie de liquide concentré;
une pompe axiale comprenant:
- un premier étage pour pomper le liquide brut;
et - un deuxième étage coaxial et consécutif au premier étage pour pomper le liquide brut provenant du premier étage vers l'entrée des moyens de filtration, le deuxième étage étant également relié à
la sortie de liquide concentré pour pomper le liquide concentré et le mélanger au liquide brut afin de créer une boucle de recirculation et ainsi augmenter le débit de liquide à filtrer à l'entrée des moyens de filtration.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le premier étage comprend des aubes.
en ce que le premier étage comprend des aubes.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
en ce que le deuxième étage comprend des aubes.
en ce que le deuxième étage comprend des aubes.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
en ce que le deuxième étage comprend une hélice.
en ce que le deuxième étage comprend une hélice.
5. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de filtration comprennent un filtre à osmose inverse.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2048423 CA2048423C (fr) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Dispositif de filtration avec recirculation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2048423 CA2048423C (fr) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Dispositif de filtration avec recirculation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2048423A1 CA2048423A1 (fr) | 1993-02-03 |
| CA2048423C true CA2048423C (fr) | 1994-08-02 |
Family
ID=4148128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2048423 Expired - Lifetime CA2048423C (fr) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Dispositif de filtration avec recirculation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2048423C (fr) |
-
1991
- 1991-08-02 CA CA 2048423 patent/CA2048423C/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2048423A1 (fr) | 1993-02-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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