FR2615910A1 - Pompe hydraulique pour les puits et forages de moyenne et grande profondeur - Google Patents

Abstract

La pompe selon la présente invention comporte un piston 7, un corps de pompe 8, une colonne d'exhaure 5 et des moyens d'actionnement 3. Le piston est particulièrement étudié pour nous permettre une installation plastique et flexible à la place d'une installation métallique et rigide. Les tringleries et tuyauteries sont conditionnées en rouleaux de plastique. Ce système de pompage, peu encombrant et léger, a été spécialement étudié pour répondre aux besoins ruraux et nomades.

Description

Depuis plusieurs décennies, on fabrioue et utilise leF pompe à tringle qui permettent d'aller chercher l'eau à 20m ou 30m de profondeur.

Ce système pourrait puiser à 50/70m Si l'on remplaçait la tringle par une autre d'un diamètre supérieur. Cela serait beaucoup trop onereuxS difficile à déplacer et à installer, et demanderait surtout beaucoup trop d'énergie pour la manoeuvrer (échaffaulages treuils très nombreux outils, main d'oeuvre qualifiée, etc).

Bctuellement, l'Afrique connait une grande sécheresse qui empire d'année en année. En 10 ans, dans certaines régions, l'eau est descendue 30m plus bas.

Ces pompes ne sont donc plus adaptées pour aller puiser à plus de 70m de profondeur.

Les-tringles actuelles sont souvent en acier ordinaire (parceque moins cher), mais environ 1 an après l'installation dans l'eau, elles sont rouillé. Pour une réfection de pompe (1 heure environ), il faut dépointer entièrement l'installation constituée de tubes et de tringles'de 6m chacun, dont le filetage est entièrement rouillé et qui casse 1 fois sur 2. Cela représente un énorme travail de plusieurs ouvriers (dont 1 très qualifié) pour une quinzaine d'heures.

Pour gagner du temps sur le démontage et éviter la corrosion de l'eau, on peut remplacer ces tiges en acier ordinaire par des tiges en inox ou en bronze, d'un prix 10 fois plus élevé.

Pour éviter es inconvénients suivants : - coût élevé, - ouvriers qualifiés, - pertes de temps, - nombreux matériels (échaffaudage, treuil, outillages), - pollution de l'eau par la rouilles - les tiges et tubes étant lourds et longs (6m), le transport est rendu
difficile hors pistes, - etc.

L'invention présente la principale caractéristique d'être en platique,'d'où les avantages suivants - transport facile, (puisque rouleau), moins encombrant et léger, - installation rapide : 2 ouvriers suffisent, sans gros outillages (B heure
environ), - cout peu élevé (fabrication et installation), - actionnement facile, sans efforts, - anti-corrosif, - possibilité de pomper à toutes profondeurs, - entretien pratiouement nul.

Ce qui permet l'installation de ce type de pompe dans toute; régions isolées, par des personnes dépourvues de connaissances particulière; en la matière.

L'ensemble selon l'invention se caractérise par le fait ou'il peut fonctionne avec peu d'énergie. Cette énergie peut etre fournie par l'homme (bras ou pied par 1 animal, 1 éolienne ou par 1 petit moteur. Un débit plus important peut être obtenu par accélération du mouvement.

L'une des caractéristiques essentielles est constituée par la présence d'un nouveau piston-clapet et de ses micro-canaux qui lui permettent de s'ouvrir et de se fermer aisément, et entraînent l'égalisation de la pression d'eau dans la chambre inférieure et dans la chambre supérieure de la pompe. Grâce à ce nouveau système, on a réussit à changer toute la partie métalltoue par une matière plastique
La présente invention concerne une pompe à eau comportant un corps de pompe immergé en fond de puits et relié à un dispositif de pompage en surface au moyen d'une conduite.

FIGURE I - VUE GENERALE DE L'ENSEMBLE DE LA POMPE
Ce dispositif de pompage est composé d'un levier-balancier (3) de manoeuvre réglable par séries de trous. Le balancier est lui-même réglable en hauteur par disposition de son axe.

Le bras du balancier opposé à celui connecté au corps de pompe étant pourvu, soit d'un réservoir (4) destiné à recevoir du sable nermettant-d'équilibrer le poids de l'eau dans la colonne (5) au-dessus du corps de piston (7), soit d'une seconde pompe reliée et jumelée à la première.

La tringle est en 2 parties : la partie supérieure est une tige pleine en plastique (11) reliée au balancier (3) qui est visse à la partie inférieure à une tige en acier chromé ( 16) fixée au corps de piston (7).

La colonne d'exhaure (5) ainsi que la tige (11) sont réalisés en matière plas tioue flexible ce qui permet de les amener sur le lieu de l'installation en rouleaux de 5Q ou 100m.

Le corps de pompe (8) est relié à sa partie supérieure à la colonne d'exhaure (5) par un raccord à vis (12). L'ensemble piston (15 à 24) est situé dans le corps de pompe et définit une chambre inférieure (14) d'admission et une chambre supérieure (13) de refoulement.

Le tout a été spécialement étudié pour des forages (6) de petit diamiètre, mais peut être utilisé pour des forages de diamètres supérieurs, comme les puits.

FIGURE II - LE PISTON-CLAPET
La tige (16) est articulée sur un axe (18) lui-même solidaire du corps de piston (7). A la partie inférieure ae la tige (16) est soudée une coquille (19) destinée à recevoir la bille (15) dans la position d'ouverture de la soupape. Un filtre (17) est vissé sur la partie périphérique supérieure du corps de piston (7). Le corps de piston (7) est traversé longitudinalement par un canal (20) destiné à égaliser la pression entre la chambre supérieure et la chambre inférieure. La partie supérieure du canal (20) débouche dans le filtre (17) et la partie inférieure du canal (20) débouche dans l'orifice du piston situé au-dessous du siège de la bille (15) ; cet orifice est en communication avec la chambre inferieure.

Un joint d'étanchéité (21) est situé à la partie periphrioue inférieure du corps; de piston (7).

Sur la partie périphérique du piston sent disposés 6 à 8 canaux longitudinaux (22) destinés à amortir le choc de la bille sur la coquille (19). Ces canaux débouchent uniquement à l'intérieur du piston sous forme d'orifice (23) à la partie supérieure du siège de la bille. Dans chaque canal (22) est disposé un piston (24) qui réalise l'étanchéité entre la partie supérieure du canal (22) remplie d'air et la partie inférieure remplie d'eau. Ces pistons (24) amortissent le choc de la bille et permettent un dPcollage plus doux rie celle-ci. La mise en place du piston (24) dans le canal (22) se fait avant le joint d'étant chéité (21) en utilisant le logement aménagé par ce joint d'étanchéité.

FONCTIONXENENT DE LA POl;Ph
Une fois la pompe installée dans le puits (6), la pression d'eau soulève les 2 clapets d'admission (9 et 15) jusqu a quasi-égalisation du niveau extérieur ler cycle
Par actionnement du levier -balancier (3) celui-ci se lève ainsi que la tring (11 et 16), la bille (15) retombe sur son siège, le clapet (9) s'ouvre permet tant l'admission de l'eau dans la chambre (14). De ce fait, le niveau de 1'ea' monte au-dessus du corps de piston (7) par à-coups. La course du piston (7) détermine la ouantité d'eau.

2ème cycle
Par actionnement inverse du levier-balancier (3), celui-ci pousse la tringle (11 et 16) vers le bas, le clapet (9) se ferme, le clapet (15) s'ouvre, le piston (7) descend, l'eau contenue dans la chambre (14) passe à travers le piston (7) et remplit la chambre (13). Lors de l'élévation suivante de la tringle (11 et 16), l'eau contenue dans la colonne (5) est refoulée à l'intérieur, le volume d'eau refoulé étant fonction de la course du piston (7).

Claims (1)

REVENDI CATIONS R1/ Pompe hydraulique pour des forages à grande profondeur caractérisée en ce qu'elle comporte : Un levier-balancier (3) actionnant, à l'intérieur de la colonne d'exhaure (5) en plastique souple', une tige (11) de même matière viFsee à une tige (16) en acier chromé fixée à sa partie inférieure au corps de piston (7).. Le piston (7) est muni d'un dispositif d'égalisation de pression. Dans le corps de piston (7) se situe une bille (15) servant de clapet. Dans la chambre inférieure se trouve un clapet d'admission (9). R2/ Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce que sa composition est entièrement en matière plastique flexible sauf la tige (16), qui est en acier chromé. Ce plastique, avec lequel sont fabriqués la colonne d'exhaure (5) et la tige (11) est conditionné et transporté en rouleau de 50 ou lOOm. R3/ Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce que cette matière plastique supprime tout l'équipement nécessaire à l'installation des pompes actuelles (échaffaudage, outillage, treuil, ouvriers qualifies, tige; et tubes d'acier de 6m très pesants), car le transport est rendu aisé par le conditionnement en rouleau, donc moins encombrant et plus léger (iOOm tuyau plastique
1. 30 kgs, lOOm tige plastique : 11 Kgs, la pompe en téflon : 4 Kgs).

   Seulement 2 ouvriers sont nécessaires pour installer cette pompe. Il leur

   suffit dedérDwler le rouleau de tuyau de plastique, d'y enfiler les lOOm

   de tige plastique (11) (ce qui éviter le montage tige par tige d'acier de 6m), ensuite visser sur cette tige plastique (11) la tige en acier chromé (16), auquel est fixé le piston (7), et visser sur cette dernière le corps de pompe (8) qui comporte le clapet d'admission (9) et la crépine (10).

   Une fois ces pièces assemblées, la pompe est constituée, on la glisse dans le forage (6), on vise le levier-balancier (3), la pompe est entièrement installée une heures après.

   R4/Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce oue dans la partie péri

   phérique du corps de piston (7) sont disposés 6 à 8 canaux (22) longitudinaux

   destinés à amortir le choc de la bille (15) sur la coouille (19). Dans chaque

   canal (22) est disposé un micro-piston (24) qui assure l'étanchéité entre l'orifice (23) et le canal (22). L'eau arrivant par l'orifice (23) pousse

   vers le haut le piston (24) qui comprime l'air dans le canal (22).

   Quand le piston commence à monter, la bille retombe sur son siège.

   Quand le piston commence à descendre, un petite quantité d'eau passe par le

   canal (20), égalise la pression d'eau au-dessus et au-dessous de la bille, Ipermettant à la bille de décoller très brusauement.

   On a créé ces canaux (22) pour éviter le choc et l'endommagement de la bille

   (15) contre la coquille (19).

   R5/Pompe selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle est auto-amorçante.