FR2596106A1 - Pompe de dessalement - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/06—Energy recovery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE POMPE DE DESSALEMENT ET DE PURIFICATION DE LIQUIDE PAR OSMOSE INVERSE. ELLE COMPORTE UN CORPS DE POMPE 1 COMPRENANT UN CYLINDRE 2 ET UN PISTON 3 D'ASPIRATION-REFOULEMENT, UNE POIGNEE 4 D'ACTIONNEMENT MANUEL DU PISTON 3, UNE CARTOUCHE DE TRAITEMENT 5 MONTEE SUR LE CORPS DE POMPE 1 ET RENFERMANT UNE MEMBRANE OSMOTIQUE 6, CARACTERISEE PAR LE FAIT QU'ELLE COMPORTE UN CLAPET TARE DE REGLAGE INTERPOSE ENTRE, D'UNE PART, UN CONDUIT DE SORTIE DE LIQUIDE EXCEDENTAIRE, NON TRAITE, ASSOCIE A LA CARTOUCHE 5, NOTAMMENT SA ZONE DE COLLECTE 21, ET D'AUTRE PART A UN CONDUIT DE REJET DE LIQUIDE EXCEDENTAIRE, NON TRAITE.

Description

POMPE DE DESSALEMENT ET DE PURIFICATION DE LIQUIDE
L'invention concerne une pompe de dessalement et de purification de liquide par osmose inverse.
On connaît déjà (brevet français (2 385 427) une pompe de dessalement et de purification de liquide par osmose inverse du type comportant un corps de pompe comprenant un cylindre et un piston d'aspiration-refoulement, une poignée d'actionnement manuel du piston et une cartouche montée sur le corps de pompe et renfermant ne membrane osmotiq#e.
Cependant, Ir pompes de ce type connues à ce jour présentent essentiellement deux inconvénients : le premier est d'être d'une construction complexe avec tous les risques qui en découlent pour ce genre d'appareil qui doit pouvoir être utilisé, dans des conditions précaires et le second, est de n'autoriser aucun réglage ou adaptation selon les propriétés du liquide traité.
L'invention vise à remédier à deux inconvénients et, à cet effet, elle propose pompe de dessalement et de purification de liciide, par osmose inverse, du type mentionné précédemment, qui comporte un clapet taré de réglage, interposé entre, d'une part, un premier conduit de sortie dU liquide excédentaire, non traité, associé à la cartouche, et, d'autre part, un conduit de rejet de liquide, non traité.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la pompe comporte un organe de réglage du tarage du clapet de réglage, de manière que, toutes closes égales par ailleurs, l'effort exercé sur la poignée d'actionnement puisse être réglé, en fonction de la nature du liquide à traiter.
te. autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui suivra, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique, en coup:- p-#.' 2 plan axial, d'une première variante de la pompe selon l'invention,
- les figures 2 et 3 sont deux vue schématiques en =r: coupe partielle, par deux autres plans axiaux de la première variante,
- les figures 4 et 5 sont deux vues schématiques, en coupe, selon deux autres plans axiaux d'une seconde variante de la pompe, selon l'invention.
L'invention concerne une pompe de dessalement et de purification de liquide, par osmose inverse.
Cette pompe (figures 1 à 3) comporte, dans une première variante, ur: corpr df pompe 1, dans lequel est ménagé un cylindre 2, à l'intérieur duquel se trouve un piston 3, le cylindre 2 et le piston 3 formant un ensemble d'aspiration-refoulement.
La pompe comporte également une poignée 4, d'actionnement manuel du piston 3 et une cartouche de traitement 5, montée ru# le corps de pompe 1, et renfermant une membrane osmotique 6.
Le corps de pompe 1 et la cartouche 5 présentent une forme générale cylindrique d'axe 7.
Le piston 3 partage le cylindre 2 en une première chambre d'aspiration-refoulement 8, et une seconde chambre opposée d'assistance 9.
Dans le fond 10 de la première chambre d'aspiration-refoulement 8 sont ménagés un orifice d'aspiration 11 et un orifice de refoulement 12. L'orifice d'aspiration 11 communique avec un conduit d'aspiration 13 de liquide à traiter, sur lequel est interpose un clapet taré 14. L'orifice de refoulement 1 communique avec un conduit de refoulement 15 de liquide à traiter. qui communique avec un orifice d'entrée if ci liquide à traiter dans la cartouche 5. Un clapet 15a est interposé sur le conduit 15.
La cartouche de traitement 5 ne fait pas, en soi, partie de l'invention et comporte un orifice de sortie 17 de liquide traité, après passage de la membrane osmotique 6, en communication avec un conduit de rejet de liquide traité 18.
La cartouche de traitement 5 comporte schématiquement trois zones cylindriques coaxiales d'axe 7 : une zone centrale 19, formant collecteur de liquide traité, sur laquelle se trouve l'orifice de sortie 17, une zone intermédiaire de traitement où se trouve la membrane osmotique 6, dans laquelle débouche l'orifice 16 d'entrée du liquide à traiter, et enfin, une zone périphérique externe de collecte de liquide excédentaire non traité, c'est-à-dire entraînant avec lui le sel excédentaire.
La i.:.gr!ée 4 est :-#t'cu#--' Ci un point intermédiaire 22, à une tige d'entraînement 23 du piston 3 émergeant du corps de pompe 1, notamment du côté de la seconde chambre d'assistance 9, c'est-àdi#re a l'opposee de la cartouche 5. La poignée 4 est également articulée en un point extrême 24 à une tige 25, montée coulissante axialement, parallélement à l'axe 7, entre deux l @@@@ @@ 2? limitant la course de coulissement de la tige 25, à par exemple, 1 nr environ.
La poignée 4 présente i.e forme générale incurvée, ayant un tronçon m,dian 28, où se trouve le point intermédiaire 22, sensiblement perpendiculaire à l'axe 7, un tronçon d'actionnement 29 incliné sur l'axe 7, et un tronçon de retour 30 entre le point intermédiaire 22 et le point d'extrémité 24.
La tige 25 est associée, via un dispositif mécanique inverseur 31 à deux tiges de clapet 32, 33 coaxiales, opposées lune à l'autre, parallèles à l'axe 7, commandant deux clapets tarés, respectivement d'assistance et de rejet 34 et 35.
Le clapet d'assistance 34 est interposé entre, d'une plut, un conduit de sortie amont 36 de liquide excédentaire, et d'autre part, U!. conduit de recyclage 37. Le conduit de sortie amont 36 débouche dans la zone périphérique 21 de collecte de liquide excédentaire et le conduit de recyclage 37 débouche dans la seconde chambre d'assistance 9.
Le clapet de rejet 35 est interposé entre, d'une part, le conduit de recyclage 37, et d'autre part, un conduit de rejet 38, de liquide excédentaire non traité.
La pompe, selon l'invention, comporte également un clapet taré de réglage 39, interposé entre d'une part, un conduit de sortie 40 de liquide excédentaire, non traité, et le conduit de rejet 38.
Le conduit de sortie 40 débouche dans la zone périphérique 21 de collecte de liquide excédentaire, non traité. Un organe de réglage 41 du tarage du clapet 39 permet que toutes choses égales par ailleurs, l'effort exercé sur la poignée d'actionnement 4 puisse être réglé, en fonction de la nature d.3 liquide à traiter.
Pour une pompe donnée présentant un taux de conversion nominal propre, pouvant être, par exemple, de l'ordre de 0,1, il est donc posr#i.bIe, en réglant le tarage du clapet 39 à sa valeur maximale d'adapter la pompe au traitement de l'eau de mer qui nécessiterait un taux de conversion '3'# 1 'ordre d: 0,04 à 0,0R, ou inversement, en tarant le tarage du clapet 9 à sa Vapeur minimale, de traiter l'eau saumâtre, pour laquelle le taux de conversion pourrait être de l'ordre de 0,2. De plus, ce réglage est effectue, sans augmentation de l'effort exercé sur la poignée 4, éventuellement au contraire. L'organe de réglage 41, tel qu'un bouton moleté peut être associé à un dispositif de visualisation indiquant la nature du liquide à traiter.
La pompe comporte encore une tige de guidage 42 du piston 3 coaxiale et opposée à la tige d'entraînement 23, montée guidée à coulissement axial dans un alésage 43 du corps de pompe 1.
La pompe qui vient d'être décrite fonctionne de la manière su vante : supposant que l'on actionne la poignée 4, dans le sens du refoulement, c'est-à-dire, pour la dIminution du volume de la chambre d'aspiration et refoulement 8, par déplacement du piston 3, vers le fond 10, le clapet 14 est fermé, tandis que le clapet 15a est ouvert. Le liquide à traiter ect donc envoyé dans la carton J*.. tement 5, plus précisément dans la zone intermédiaire de traitement 20. Une partie du liquide est traitée et sort par l'orifice 17, pour être rejetée par le conduit 18.
Une partie du liquide est rejetée, compte tenu des caractéristiques de la membrane osmotique, dans la zone périphérique de collecte 21.
Toujours à l'occasion du mouvement d'actionnement de la poignée 4, dans le sens du refoulement, la tige 25 est déplacée, à l'encontre de sa butée 26, de manière à commander l'ouverture du clapet d'assitance 34, et au contraire, la fermeture du clapet de rejet 35. Le liquide collecté dans la zone 21 peut donc sortir par le conduit 36, puis par le conduit 37, pour être renvoyé dans la seconde chambre 9, et assister ainsi l'opérateur dans le mouvement de pompage.
Inverteet, lorsque l'utilisateur actionne la poignée 4, dans le sens de l'aspiration, le clapet 14 est ouvert, le clapet 15a est fermé. Le clapet d'assistance 34 est fermé et le clapet de rejet 35 est ouvert. Le liquide se trouvant dans la chambre d'assístance 9 peut donc être évacué par le conduit de rejet 38.
Le clapet taré de réglage 39 permet donc de définir la pression de fonctionnement de la pompe.
Les différents clapets décrits mentionnés sont placés de manière à s'ouvrir e; à se fermer: en fonction des pressions exercées, comme indique précédemment.
On se réfère aux figures 4 et 5 qui illustrent une autre variante de pompe, selon l'invention qui, pour l'essentiel présente les caractéristiques de la première variante déjà décrite. Cette seconde variante a comme spécificité essentielle de ne p#s comporter la tige 25, ni le dispositif inverseur 31. Les clapets 34 et 35 sont actionnés par des tiges 32 et 33 respectivement qui sont placés de la manière suivante.
La tige 32 commandant le clapet 34, au lieu d'être actionnée par le dispositif 31 est pourvue d'un piston 32a, sur lequel agit directement la pression du liquide se trouvant dans la première chambre 8. La tige 33 commandant le clapet 35 n'est pas non plus activée par le dispositif 31. Elle est sollicitée en permanence par un ressort 44 ou par la pression de rejet qui tend à maintenir le clapet 35 ouvert. A l'opposé du ressort 44, se trouve un piston 45 sur lequel agit directement la pression du liquide se trouvant dans la première chambre 8. Cette pression est suffisante pour amener le clapet 35, en position fermée à l'encontre du ressort 44, ou de la pression de rejet.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1. Pompe de dessalement et de purification de liquide par osmose inverse, du type comportant un corps de pompe (1) comprenant un cylindre (2) et un piston (3) d'aspiration-refoulement, une poignée (4) d'actionnement manuel du piston (3), une cartouche de traitement (5) montée sur le corps de pompe (1) et renfermant une membrane osmotique (6), caractéri sée par le fait qu'elle comporte un clapet taré de réglage (39) interposé entre, d'une part, un conduit de sortie (40) de liquide excédentaire, non traité, associé à la cartouche '~ notamment sa zone de collecte (21), et d'autre part à un #ci:rl':,it de remet (3R) de liquide excendentaire, non traité.
2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte un organe de réglage (41) du tarage du clapet taré de réglage (39) de manière que, toutes choses égales par ailleurs, l'effort exercé sur la poignée d'actionnement (4) punisse etre réglé, en fonction de la nature du liquide à traiter.
3. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 2 caracterisée par le fait que la poignée (4) est articulée en u point intermédiaire (22) à une tige d'entraînement (23) du piston (3) et en un point extrême (24), à une tige (25) montée coulissant axialement entre deux butées (26, 27), la tige (25) étant associée via un dispositif mécanique inverseur (31), à deux tiges de clapet (32, 33), opposées l'une à l'autre, commandant deux clapets tarés respectivement d'assistance (34) et de rejet (35).
4. Pompe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le clapet d'assistance (34' ezt
interposé entre d'une part, un conduit de sortie amont (36) de liquide excédentaire, non traité, et d'autre part, un conduit de recyclage (3'.) aval branché sur la chambre d'assistance (9).
5. Pompe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par Je fait que le clapet taré de rejet (35) est interposé entre, d'une part, le conduit de recyclage (37) et d'autre part, le conduit de rejet (38).
6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, 4 et 5, caractérisée par le fait qu'une tige de clapet (32) du clapet (34) est pourvue d'un piston (32a) sur lequel agit la pression du liquide de la première chambre (8) et par le fait que le clapet (35) est sollicité, d'une part, par un ressort (44) dans le sens de son ouverture et, d'autre part, dans le sens de sa fermeture par un piston (45) sur lequel agit la pression du liquide de la première chambre (8).
7. Pompe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte une tige de guidage (42) du piston (3) coaxiale et opposée à la tige d'entraînement (23! montée à coulisserent libre dans un alésage du corps de pompr i
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