Appareil élévateur de liquide. L'invention a pour objet un appareil pour élever des liquides en vue d'utiliser ensuite Ir-ur ebute pour des applications industrielles (telles que le brassage ou le lavage de certai nes matières) ou agricoles (irrigation, etc.).
L'appareil est caractérisé par la combinai son d'une colonne .dite motrice, à .deux bran- elies, dont l'une, la première, est soumise à des pulsations de pression, avec une autre co lonne .dite de circulation ou élévatrice, au- dessus de laquelle règne un vide -de valeur variant avec les pulsations de pression, mais retournant périodiquement lorsque l'effet de pression cesse, à une valeur initiale prédéter minée, cette colonne communiquant avec la deuxième branche de ladite colonne motrice,
tandis -que la partie inférieure de la colonne élévatrice communique de façon intermittente par une soupape automatique avec un réser voir d'alimentation, de telle sorte qu'à cha. que pulsation se produisent successivement, l'évacuation-d'une certaine quantité d'eau et la rentrée dans la. colonne élévatrice d'une égale quantité d'eau.
L'appareil peut être disposé de deux fa çons suivant que la pulsation comprenne une aspiration, puis un retour à la pression ini tiale dans la colonne motrice, ou bien que cette pulsation comprenne d'abord une sur pression. puis un retour à la pression initiale.
Le dessin annexé montre schématique ment, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution d'un appareil suivant l'invention.
La fig. 1 représente un appareil disposé pour fonctionner par aspiration et retour à la pression initiale; La fig. 2 montre un appareil disposé pour fonctionner par -des pulsations de pres sion, c'est-à-dire par surpression puis retour à une pression initiale inférieure.
La forme d'exécution de la fig. 1 com porte une colonne à deux branches lm, 2m, dite colonne motrice, dont. la branche 2m est fermée à son extrémité inférieure et commii- nique librement par son extrémité supérieure avec une colonne de circulation ou éléva trice 2e.
La branche 2m de la colonne motrice est emplie d'eau jusqu'à un niveau déterminé et renferme la branche lmformant conduite d'in duction aboutissant à proximité de la partie inférieure de la branche de colonne 2m et dont l'extrémité libre, pourvue d'un robinet, est destinée à être reliée à, un dispositif appro prié d'aspiration ou -de refoulement d'air, non représenté.
La branche '-)ni de -la colonne motrice est reliée à colonne élévatrice 2e par une conduite horizontale 21 et par un coude -du tuyau com portant une chambre 22 dans laquelle règne un certain degré de vide. La colonne 2e est obturée à son extrémité inférieure par une soupape de retenue 7 s'ouvrant de bas en haut, et cette extrémité inférieure de la co lonne 2e plonge -dans le liquide contenu dans un vase ou récipient. 8.
La -conduite horizontale 21 comporte deux tubulures de décharge 23 obturées par deux soupapes 24, s'ouvrant -de haut en bas et maintenues normalement en position ,de fer meture par la pression au-dessous d'elles. Les tubulures 23 débouchent dans un réservoir 12 sur lequel se branche un tuyau de chute desservant le récepteur 13 dont la nature va rie avec l'application envisagée. Dans cer tains cas, le liquide peut faire retour au vase ou récipient 8.
Le fonctionnement est 1e suivant: Les organes occupant la position repré sentée au dessin, si l'on exerce par l'extrémité libre de la conduite d'induction lm, un effet d'aspiration, on détermine un abaissement du niveau dans la branche 2m de la colonne mo trice, provoquant un appel dans la conduite 21. et dans la colonne 2e dont la soupape 7 s'ouvre pour laisser pénétrer à l'intérieur de cette colonne une partie de l'eau contenue dans le vase ou récipient 8. Donc à ce mo ment, le niveau de celui-ci baisse.
L'effet d'aspiration cessant dans la con duite d'induction 1m et la pression au-dessus de 1 m revenant à sa valeur initiale, le ni- veau de l'eau dans la branche de colonne 21n revient à sa hauteur initiale et l'eau qui s'est élevée dans la capacité 21 détermine alors sur les soupapes de décharge 24 une pression su périeure et de sens opposé à l'action des flotteurs 11, de sorte que ces soupapes 24 s'ouvrent pour laisser échapper .dans. le ré servoir 12 une quantité d'eau égale à celle aspirée précédemment par la soupape 7. Cette eau s'écoule par le tuyau de chute dans le récepteur 13 avant-de retourner (dans le cas présent) au réservoir 8 pour y être aspirée à nouveau.
Lors d'une prochaine aspiration dans la conduite lm le cycle recommencera.
On pourra., bien entendu, proportionner convenablement l'effort d'aspiration à l'ex trémité supérieure de la conduite lm, à l'im portance de la chute qu'on désire obtenir -dans le récepteur et, par conséquent, à l'impor tance de l'aspiration de la soupape 7.
On pourrait obtenir le même résultat en refoulant de l'air dans la conduite lin, l'éva cuation de liquide par la soupape 24 serait alors opérée avant l'aspiration par la sou pape 7.
La forme d'exécution de la fig. 2 com porte une double colonne, dite motrice Cn, formé des branches lin et 21n plongeant à leur partie inférieure dans un réservoir 3, qui les fait communiquer et dans lequel rè gne une pression convenable. A la partie su périeure de ces branches sont placés des réser voirs 4 et 5, le réservoir 5 étant à un niveau supérieur à celui du réservoir 4. Au-dessus du niveau de l'eau dans le réservoir 4 règne, au repos, la pression atmosphérique, tandis que dans le réservoir 5 règne un vide partiel.
La double colonne élévatrice Ce, est for mée des branches le et 2e qui communiquent à leur partie inférieure dans une capacité 6, susceptible de communiquer elle-même par une soupape 7 avec un réservoir à eau 8, au- dessus du niveau duquel règne la pression atmosphérique. A la. partie supérieure de ces branches sont disposés des réservoirs 9 et 10 de sections convenables. La partie supé- rieure du réservoir 9 communique avec la partie supérieure du réservoir 5 de la deuxième branche de la colonne motrice, de telle sorte qu'au repos, règne dans le réser voir 9 le même vide que dans le réservoir 5.
D'autre part, le réservoir 10 est à un niveau très supérieur à celui du réservoir 9, de ma nière qu'il règne dans 10, un vide supérieur à, celui du réservoir 9 et proportionnel à la différence des niveaux du liquide dans les cieux réservoirs.
<B>1</B> Le réservoir 10 communique par une tuyauterie descendante lia avec un réservoir d'évacuation 12 placé -en contrebas, qui, à son tour, alimente le récepteur 13 par l'intermé diaire d'une nourrice 14 et des tuyauteries 15 et 16. L'eau sortant du récepteur retourne au réservoir 8 par tous conduits ou bacs ap propriés.
Un clapet 16 se fermant vers le réservoir 10 est disposé à la jonction de ce réservoir et de la tuyauterie lia, tandis qu'un autre cla pet 17 se fermant vers la tuyauterie 15 est disposé à la réunion de cette tuyauterie et du réservoir nourrice 14 qui communique libre ment avec l'atmosphère.
Un inverseur Ip permet de faire régner alternativement dans le réservoir 4 de la pre- rnière branche de la colonne motrice tantôt 1_a pression atmosphérique, tantôt une faible sur pression qui arrive par la canalisation 18. Cet inverseur est naturellement combiné avec les mouvements -du liquide par tous moyens appropriés, de manière à obtenir l'automacité des pulsations.
D'autre part, un autre inverseur Id per met de faire régner alternativement dans le réservoir intermédiaire 12, tantôt la pression atmosphérique, tantôt une dépression dont l'action se fait sentir par la canalisation 19.
Seuls les réservoirs 4 et 12 communiquent donc pendant la marche avec des -sources ex térieures capables de faire varier la pression qui y règne. Mais, dans tous les autres ré servoirs :qui terminent les doubles colonnes, les vides établis avant la mise en route se conservent pendant tout le fonctionnement. Cela étant, les niveaux et les organes étant comme figurés au dessin, le fonctionne ment est le suivant: L'inverseur Ip fonctionne et la pression dans le réservoir 4 passe à une valeur supé rieure (par exemple de 100 gr) à la pression atmosphérique.
Le niveau de l'eau baisse .dans le réser- voir 4 et s'élève dans le réservoir 5. La va leur de la pression au-dessus des réservoirs 5 et 9, qui communiquent, augmente et le liquide monte dans la chambre 2e et dans le réservoir 10. A ce moment, l'inverseur Id fonctionne et une dépression de valeur conve nable est amenée à se manifester dans le ré servoir évacuateur 12. Le clapet 16 s'ouvre alors et l'eau refoulée par la pulsation peut s'écouler dans 1\?. Puis l'inverseur Id fonc- tionnant en sens inverse, le clapet 17 s'ouvre et le liquide peut accéder à la turbine 13.
La quantité de liquide qui a été ainsi re foulée est exactement égale à la. diminution du-volume de liquide dans la. colonne le.
Lorsque l'équilibre est rétabli, le niveau du liquide dans le réservoir 10 n'a pas va rié, car dès l'instant où l'écoûlem-ent a com- menc6 à travers le clapet 16,'1a soupape 7 s'est soulevée et l'action de la pression atmosphé rique a provoqué une entrée d'eau égale à celle évacuée.
Lorsque l'inverseur Ip fonctionnera à nouveau pour revenir à sa position initiale, la dépression au-dessus des réservoirs 5 et 9 re viendra à sa valeur initiale et, en consé quence, la soupape 7 se soulèvera à nouveau et le niveau dans le réservoir 9 remontera à la hauteur initiale.
Mais la remontée du liquide dans le ré servoir 4 provoquant le déclanchement de l'inverseur Ip, le cycle recommencera.
Comme on l'a vu, le fonctionnement de l'inverseur Ip est automatique. Il est dès lors facile de commander l'autre inverseur Id er le reliant par exemple au premier par une transmission appropriée agissant en synchro nisme.
Outre les organes décrits, l'installation comprend naturellement des sources convena- bles de pression et de dépression assurant le fonctionnement dans la colonne motrice Cm et le réservoir d'évacuation 12.
Liquid lifting device. The object of the invention is an apparatus for raising liquids with a view to subsequently using Ir-ur ebute for industrial (such as stirring or washing of certain materials) or agricultural (irrigation, etc.) applications.
The apparatus is characterized by the combination of a so-called motor column, with two branches, one of which, the first, is subjected to pressure pulsations, with another so-called circulation column or lifting, above which there is a vacuum - of value varying with the pressure pulsations, but returning periodically when the pressure effect ceases, to a predetermined initial value, this column communicating with the second branch of said driving column,
while -that the lower part of the lifting column communicates intermittently by an automatic valve with a supply tank, so that cha. that pulsation occur successively, the evacuation of a certain quantity of water and the re-entry into the. lifting column with an equal amount of water.
The apparatus can be arranged in two ways depending on whether the pulsation comprises a suction, then a return to the initial pressure in the driving column, or else whether this pulsation first comprises an overpressure. then a return to the initial pressure.
The accompanying drawing shows schematically, by way of example, various embodiments of an apparatus according to the invention.
Fig. 1 shows an apparatus arranged to operate by suction and return to the initial pressure; Fig. 2 shows an apparatus arranged to operate by pressure pulsations, that is to say by overpressure then return to a lower initial pressure.
The embodiment of FIG. 1 com carries a column with two branches lm, 2m, called driving column, of which. the 2m branch is closed at its lower end and freely communicates at its upper end with a circulation column or elevator 2e.
The 2m branch of the driving column is filled with water up to a determined level and contains the branch informing the induction pipe ending near the lower part of the 2m column branch and whose free end, provided with A valve is intended to be connected to an appropriate device for suction or discharge of air, not shown.
The branch '-) ni of -the driving column is connected to the lifting column 2e by a horizontal pipe 21 and by an elbow -du pipe comprising a chamber 22 in which there is a certain degree of vacuum. Column 2e is closed at its lower end by a check valve 7 opening from bottom to top, and this lower end of column 2e is immersed in the liquid contained in a vessel or container. 8.
The horizontal pipe 21 comprises two discharge pipes 23 closed by two valves 24, opening from top to bottom and normally held in position, closed by the pressure below them. The pipes 23 open into a reservoir 12 to which is connected a drop pipe serving the receiver 13, the nature of which varies with the envisaged application. In some cases, the liquid may return to the vessel or container 8.
The operation is as follows: The components occupying the position shown in the drawing, if a suction effect is exerted through the free end of the induction pipe lm, a lowering of the level in the branch 2m is determined. of the driving column, causing a call in line 21. and in column 2e, the valve 7 of which opens to allow part of the water contained in the vessel or vessel 8 to enter inside this column. So at this time, the level of it drops.
The suction effect ceasing in the 1m induction pipe and the pressure above 1m returning to its initial value, the water level in the column branch 21n returns to its initial height and the water which has risen in the capacity 21 then determines on the discharge valves 24 a higher pressure and in the opposite direction to the action of the floats 11, so that these valves 24 open to let escape. . the tank 12 a quantity of water equal to that previously sucked by the valve 7. This water flows through the drop pipe into the receiver 13 before returning (in this case) to the tank 8 to be sucked there. again.
The next time you suck in the lm line, the cycle will start again.
It is of course possible to suitably proportion the suction force at the upper end of the pipe lm, to the size of the drop that one wishes to obtain in the receiver and, consequently, to the Importance of valve suction 7.
The same result could be obtained by discharging air into the flax pipe, the evacuation of liquid through valve 24 would then be carried out before suction through valve 7.
The embodiment of FIG. 2 com carries a double column, called Cn motor, formed of flax and 21n branches plunging at their lower part into a reservoir 3, which makes them communicate and in which a suitable pressure prevails. At the upper part of these branches are placed reservoirs 4 and 5, the reservoir 5 being at a level higher than that of the reservoir 4. Above the level of the water in the reservoir 4, at rest, the water reigns. atmospheric pressure, while in the tank 5 there is a partial vacuum.
The double lifting column Ce, is formed by branches le and 2e which communicate at their lower part in a capacity 6, capable of communicating itself via a valve 7 with a water tank 8, above the level of which the atmospheric pressure. To the. upper part of these branches are arranged reservoirs 9 and 10 of suitable sections. The upper part of the reservoir 9 communicates with the upper part of the reservoir 5 of the second branch of the driving column, so that, at rest, the same vacuum prevails in the reservoir or even 9 as in the reservoir 5.
On the other hand, the reservoir 10 is at a level much higher than that of the reservoir 9, so that it prevails in 10, a vacuum greater than that of the reservoir 9 and proportional to the difference in the levels of the liquid in the heavens reservoirs.
<B> 1 </B> The tank 10 communicates by a downward pipe lia with an evacuation tank 12 placed below, which, in turn, supplies the receiver 13 through the intermediary of a nurse 14 and pipes 15 and 16. The water leaving the receiver returns to the tank 8 through any appropriate conduits or tanks.
A valve 16 closing towards the tank 10 is arranged at the junction of this tank and the pipe 11a, while another pet valve 17 closing towards the pipe 15 is disposed at the meeting of this pipe and the feed tank 14 which communicates freely with the atmosphere.
An Ip inverter makes it possible to cause the reservoir 4 of the first branch of the driving column to reign alternately, sometimes 1_a atmospheric pressure, sometimes a low pressure which arrives through the pipe 18. This inverter is naturally combined with the movements of the liquid. by all appropriate means, so as to obtain automatic pulsation.
On the other hand, another inverter Id makes it possible to cause the intermediate tank 12 to alternately reign in the atmospheric pressure, sometimes a depression, the action of which is felt by the pipe 19.
Only the reservoirs 4 and 12 therefore communicate during operation with external -sources capable of varying the pressure therein. However, in all the other tanks: which terminate the double columns, the voids established before start-up are maintained throughout operation. This being the case, the levels and the components being as shown in the drawing, the operation is as follows: The Ip reverser operates and the pressure in tank 4 goes to a value greater (for example 100 gr) than atmospheric pressure .
The level of the water drops in tank 4 and rises in tank 5. The value of the pressure above the tanks 5 and 9, which communicate, increases and the liquid rises in chamber 2e and in the tank 10. At this moment, the reverser Id operates and a vacuum of suitable value is caused to appear in the evacuating tank 12. The valve 16 then opens and the water discharged by the pulsation can flow into 1 \ ?. Then the reverser Id operating in the opposite direction, the valve 17 opens and the liquid can access the turbine 13.
The quantity of liquid which has been thus re-trodden is exactly equal to the. decrease in the volume of liquid in the. column the.
When equilibrium is re-established, the level of the liquid in reservoir 10 has not changed, for as soon as the flow started through valve 16, valve 7 was switched off. raised and the action of atmospheric pressure caused an entry of water equal to that evacuated.
When the Ip inverter will operate again to return to its original position, the vacuum above tanks 5 and 9 will return to its initial value and, accordingly, the valve 7 will rise again and the level in the tank 9 will rise to the initial height.
But the rise of the liquid in the tank 4 causing the triggering of the inverter Ip, the cycle will start again.
As we have seen, the operation of the Ip inverter is automatic. It is therefore easy to control the other inverter Id er connecting it for example to the first by a suitable transmission acting in synchronism.
In addition to the components described, the installation naturally comprises suitable sources of pressure and vacuum ensuring operation in the driving column Cm and the discharge tank 12.