EP0040569B1 - Pompe à canal latéral auto-amorçante permettant le pompage de gaz liquides logés dans une citerne enterrée - Google Patents

Pompe à canal latéral auto-amorçante permettant le pompage de gaz liquides logés dans une citerne enterrée Download PDF

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EP0040569B1
EP0040569B1 EP81400774A EP81400774A EP0040569B1 EP 0040569 B1 EP0040569 B1 EP 0040569B1 EP 81400774 A EP81400774 A EP 81400774A EP 81400774 A EP81400774 A EP 81400774A EP 0040569 B1 EP0040569 B1 EP 0040569B1
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pump
valve
shaft
suction
closing valve
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Jean-Louis Barré
Jean Godet
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Sihi Pompes SA
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Sihi Pompes SA
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/605Mounting; Assembling; Disassembling specially adapted for liquid pumps
    • F04D29/606Mounting in cavities
    • F04D29/608Mounting in cavities means for removing without depressurizing the cavity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/007Preventing loss of prime, siphon breakers
    • F04D9/008Preventing loss of prime, siphon breakers by means in the suction mouth, e.g. foot valves

Definitions

  • the present invention relates to a self-priming side channel pump particularly intended for pumping liquid gases, such as butane-propane mixtures, in buried tanks, in particular with a view to their distribution by gun to users.
  • liquid gases such as butane-propane mixtures
  • This pump with vertical axis for buried tanks of liquid gases comprising a pump body with impellers fixed on the motor shaft and a suction mechanism connected to the pump body comprising a suction flange, a centrifugal wheel, a non-return valve and a closing valve housed at the foot of a well and controlled against return springs, characterized in that the non-return valve integral with the suction flange of the centrifugal wheel can communicate with the contents of the tank by the shut-off valve and in that one or more drain valves housed in a ring of the suction flange, allowing the complete evacuation of the residual liquid gas contained in the pump body as well as between the check valve -return and the closing valve.
  • This vertical axis pump is intended to be housed in a well 1 fixed on a crown 2 bolted to the manhole provided at the top of the tank 3 so that it can be easily put in place or removed; the motor (not shown) is fixed to an external lantern 4.
  • the pump essentially comprises a high self-priming assembly 41 similar to that of known self-priming pumps with a horizontal axis situated below open-air tanks, that is to say that on the drive shaft 5 the finned wheels 40 and intermediate suction and delivery bodies are fixed.
  • This shaft is guided at its ends in bearings 7 and 8 and coupled at its free end to a shaft 14 which extends it vertically.
  • the self-priming top assembly 41 is fixed at the top and bottom on fixed flanges 6 carrying the bearings 7 and 8 of the shaft.
  • the bolted rods 9 secure the pump body to the crown 2.
  • the dispensing orifice 10 of the delivery flange 11 At the upper part of the top assembly 41 is provided the dispensing orifice 10 of the delivery flange 11.
  • the flange 17 is secured by bolted rods 19 with a suction flange 20 at the base of which is fixed a non-return valve constituted by a grid 21 serving as a support surface for a flexible membrane 22 and delimiting a space of suction 23 under the centrifugal wheel 31.
  • This flange 20 is integral with a crown 25 which encloses the grid 21 with the pump part.
  • This assembly can slide in a cylindrical sleeve 24 welded to the base of the tubular well 1.
  • This sleeve 24 has a square return 26 which serves as a seat for the closing valve 27, which, when it is open due to the stop of the fingers 30 against the crown 25 of the suction flange 20, allows communication between the pump and the tank and which, pushed by a return spring 28, is applied against the angle return 26 when the suction assembly slides upwards.
  • Seals 42 seal between the valve 27 and its seat 26 on the one hand and seals 44 seal between the outer face of the crown 25 and the machine 24 during the disengagement stroke of the pump.
  • the fingers 30 have a height such that the valve 27 remains open when it is pushed by the crown 25 and closes on its seat 26 when it is pushed back by the spring 28 when the pump is removed.
  • drain valves 32 each comprising a finger 33 whose upper end is capped by a flexible open membrane 34 and whose lower end is pushed elastically through the orifice 35 of a partition 36 of sleeve 24.
  • the low centrifugal assembly 16 comprising the centrifugal body, the centrifugal suction wheel 31 and the suction flange 20, rests on the seat formed by the angle return 26 of the sleeve 24; the valve 27 abuts with its fingers 30 against the crown 25 against the return spring 28 revealing the communication channels 43 between the pump and the tank.
  • valve 27 when the pump is removed, the valve 27 is closed, the non-return valve 21, 22 is closed, the drain valve 32 is open and the seal between pump body and well is ensured until valve 27 is completely closed by seals 44.
  • the non-return valve 21, 22 can be of any known type.
  • the invention resides in the adaptation under the central lower assembly 16 of a closing valve 27 controlling the communication between the contents of the tank 3 and the pump, this valve closing automatically when the pump is removed, d '' at least one drain valve 32 housed in the ring 25 and a sealing system between the closing valve 27 and its seat 26 on the one hand and between the periphery of the ring 25 secured to the suction flange 20 and the fixed sleeve 24 forming a valve seat on the other hand.

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Description

  • La présente invention concerne une pompe à canal latéral auto-amorçante particulièrement destinée à pomper des gaz liquides, tels que des mélanges butane-propane, dans des citernes enterrées, notamment en vue de leur distribution par pistolet aux usagers.
  • On connaît des pompes de ce type pour le pompage de carburants liquides logés dans des citernes en plein air, ces pompes étant nécessairement situées au-dessous de ces citernes; dans le cas de carburants logés dans des citernes enterrées, il est pratiquement impossible de placer la pompe au-dessous de la citerne.
  • On a donc recours à des pompes d'axe vertical, logées dans un puits vertical fixé sur un trou d'homme à la partie supérieure de la citerne telles que connues dans les Brevets USA 3.149.472 et 3.782.860. Toutefois cette disposition pose des problèmes pour l'étanchéité, surtout dans le cas de gaz liquides extrêmement volatils et dangereux, ainsi que pour le réamorçage après chaque pompage et pour la vidange de la pompe s'il est nécessaire de la sortie de la citerne pour réparation ou nettoyage.
  • Ces difficultés sont résolues gràce à la structure de la pompe suivant la présente invention.
  • Cette pompe à axe vertical pour citernes enterrées de gaz liquides, comprenant un corps de pompe avec roues à ailettes calées sur l'arbre moteur et un mécanisme d'aspiration relié au corps de pompe comprenant un flasque d'aspiration, une roue centrifuge, une soupape anti-retour et un clapet de fermeture logé au pied d'un puits et commandé à l'encontre de ressorts de rappel, caractérisée en ce que la soupape anti-retour solidaire du flasque d'aspiration de la roue centrifuge peut communiquer avec le contenu de la citerne par le clapet de fermeture et en ce qu'une ou plusieurs vannes de vidange logées dans une couronne du flasque aspiration, permettant l'évacuation complète du gaz liquide résiduel contenu dans le corps de pompe ainsi qu'entre la soupape anti-retour et le clapet de fermeture.
  • Un mode particulier de réalisation de l'invention apparaît dans les revendications dépendantes.
  • On décrira plus en détail ci-après un mode préféré de réalisation d'une pompe pour gaz liquide suivant l'invention, en référence au dessin annexé sur lequel:
    • La figure 1 est une vue en coupe de l'ensemble de la pompe.
    • La figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de l'ensemble bas centrifuge.
    • La figure 3 est une vue semblable à la précédente, la pompe étant en position hors service et en cours d'enlèvement.
  • Cette pompe à axe vertical est destinée à être logée dans un puits 1 fixé sur une couronne 2 boulonnée sur le trou d'homme prévu à la partie supérieure de la citerne 3 de manière à pouvoir être facilement mise en place ou retirée; le moteur (non représenté) est fixé sur une lanterne 4 extérieure.
  • La pompe comprend essentiellement un ensemble haut auto-amorçant 41 semblable à celui des pompes auto-amorçantes connues d'axe horizontal situées au-dessous de citernes en plein air, c'est-à-dire que sur l'arbre d'entraînement 5 sont calées les roues à ailettes 40 et des corps intermédiaires d'aspiration et de refoulement. Cet arbre est guidé à ses extrémités dans des paliers 7 et 8 et accouplé à son extrémité libre à un arbre 14 qui le prolonge verticalement.
  • L'ensemble haut auto-amorçant 41 est fixé en haut et bas sur des brides fixes 6 portant les paliers 7 et 8 de l'arbre. Les tiges boulonnées 9 solidarisent le corps de pompe à la couronne 2.
  • A la partie supérieure de l'ensemble haut 41 est prévu l'orifice de distribution 10 du flasque de refoulement 11.
  • A cet ensemble haut est ajouté un tube de liaison 12 d'une hauteur telle qu'il affleure la base de la citerne 3 et qui supporte l'ensemble bas centrifuge 16 comprenant la bride 17, la roue centrifuge 31 et la soupape anti-retour 21, 22; l'extrémité inférieure de l'arbre 14 est guidée par un palier 15 monté dans un corps centrifuge fixé à la bride 17 solidaire de la base du tube 12.
  • La bride 17 est solidarisée par des tiges boulonnées 19 avec un flasque d'aspiration 20 à la base duquel est fixée une soupape anti-retour constituée par une grille 21 servant de surface d'appui à une membrane souple 22 et délimitant un espace d'aspiration 23 sous la roue centrifuge 31. Ce flasque 20 est solidaire d'une couronne 25 qui enserre la grille 21 avec la partie pompe. Cet ensemble peut coulisser dans un manchon cylindrique 24 soudé à la base du puits tubulaire 1.
  • Ce manchon 24 présente un retour d'équerre 26 qui sert de siège au clapet de fermeture 27, qui, lorsqu'il est ouvert du fait de la butée des doigts 30 contre la couronne 25 du flasque d'aspiration 20, permet la communication entre la pompe et la citerne et qui, poussée par un ressort de rappel 28, s'applique contre le retour d'équerre 26 quand l'ensemble d'aspiration coulisse vers le haut. Des joints 42 assurent l'étanchéité entre le clapet 27 et son siège 26 d'une part et des joints 44 assurent l'étanchéité entre la face externe de la couronne 25 et la machine 24 pendant la course de dégagement de la pompe.
  • Les doigts 30 ont une hauter telle que le clapet 27 reste ouvert quand il est poussé par la couronne 25 et se ferme sur son siège 26 quand il est repoussé par le ressort 28 à l'enlèvement de la pompe.
  • Sur le côté du flasque 20 sont prévues des vannes de vidange 32 comprenant chacune un doigt 33 dont l'extrémité supérieure est coiffée par une membrane souple ouverte 34 et dont l'extrémité inférieure est poussée élastiquement à travers l'orifice 35 d'une cloison 36 du manchon 24.
  • En position de service (figure 2) l'ensemble bas centrifuge 16 comprenant le corps centrifuge, la roue centrifuge d'aspiration 31 et la flasque d'aspiration 20, repose sur le siège formé par le retour d'équerre 26 du manchone 24; le clapet 27 bute par ses doigts 30 contre la couronne 25 à l'encontre du ressort de rappel 28 découvrant les canaux de communication 43 entre la pompe et la citerne.
  • En résumé et référence à la figure 2 du dessin, quand la pompe est en place et en fonctionnement, le clapet de fermeture 27 logé au pied du puits est commandé à l'ouverture à l'encontre du ressort de rappel 28, la soupape anti-retour 21, 22 de la pompe est ouverte, la vanne de vidange 32 est fermée et l'étanchéité entre corps de pompe et puits est assurée par les joints 44.
  • En référence à la figure 3 du dessin, quand la pompe est enlevée, le clapet 27 est fermé, la soupape anti-retour 21, 22 est fermée, la vanne de vidange 32 est ouverte et l'étanchéité entre corps de pompe et puits est assurée jusqu'à la fermeture complète du clapet 27 par les joints 44.
  • La description du corps de pompe a été faite de façon succincte puisqu'elle ne fait pas partie de l'invention. De même la soupape anti-retour 21, 22 peut être d'un type quelconque connu. L'invention réside dans l'adaptation sous l'ensemble bas centrigure 16 d'un clapet de fermeture 27 commandant la communication entre le contenu de la citerne 3 et la pompe, ce clapet se fermant automatiquement à l'enlèvement de la pompe, d'au moins une vanne de vidange 32 logée dans la couronne 25 et de système d'étanchéité entre le clapet de fermeture 27 et son siège 26 d'une part et entre la périphérie de la couronne 25 solidaire du flasque aspiration 20 et la manchon fixe 24 formant siège de clapet d'autre part.

Claims (4)

1. Pompe à axe vertical pour citernes enterrées de gaz liquides, comprenant un corps de pompe avec roues à ailettes (40) calées sur l'arbre moteur (5) et un mécanisme d'aspiration relié au corps de pompe comprenant un flasque d'aspiration (20), une roue centrifuge (31), une soupape anti-retour (21, 22) et un clapet de fermeture (27) logé au pied d'un puits et commandé à l'encontre de ressorts de rappel (28), caractérisée en ce que la soupape anti-retour (21, 22) solidaire du flasque d'aspiration (20) de la roue centrifuge (31) peut communiquer avec le contenu de la citerne par le clapet de fermeture (27) et en ce qu'une ou plusieurs vannes de vidange (32) logées dans une couronne (25) du flasque aspiration (20), permettent l'évacuation complète du gaz liquide résiduel contenu dans le corps de pompe ainsi qu'entre la soupape anti-retour (22) et le clapet de -fermeture (27).
2. Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le siège du clapet de fermeture (27) est constitué par un retour d'équerre (26) du manchon (24) soudé à la base du puits (1) et en ce que le clapet (27) est maintenu normalement ouvert à l'encontre du ressort de rappel (28) sous la poussée de la couronne (25) contre des butées (30) du clapet (27), et se ferme à l'enlèvement de la pompe hors du puits (1) par l'action du ressort de rappel (28).
3. Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque vanne de vidange (32) comprend un doigt (33) dont l'extrémité supérieure débouchant dans l'espace d'aspiration (23) est coiffée par une membrane souple ouverte (34) comportant un trou central obturé par l'extrémité supérieure du doigt (33) quand la pompe est normalement en place dans le puits (1) et ouverte à l'enlèvement de la pompe hors du puits (1), le doigt (33) étant alors repoussée vers le bas par l'action d'un ressort de rappel (45).
4. Pompe suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le bord biseauté du clapet (27) est muni de joints d'étanchéité (42) portant sur la face conique du retour d'équerre (26) du manchon (24) du puits (1).
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