FR2900060A1 - Systeme de traitement d'un fluide - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un système de traitement (1) d'un fluide, comportant :- un dispositif de traitement (2) traversé par le fluide à traiter,- une entrée (3) à relier à une source du fluide à traiter et une sortie (4) pour le prélèvement du fluide après passage dans le dispositif de traitement (2),- une boucle de recirculation (6) du fluide à travers le dispositif de traitement (2), comprenant au moins une pompe (7) disposée de manière à générer, lors de son fonctionnement, un écoulement de fluide à travers le dispositif de traitement,- un dispositif de commande (8) sensible au débit du fluide prélevé à la sortie du système et tendant à maintenir, en présence d'un soutirage du fluide à l'entrée du système, le débit du fluide à travers le dispositif de traitement (2) au-dessus d'un seuil prédéfini en agissant sur le fonctionnement de la pompe (7) au moins en fonction du débit du fluide prélevé.
Description
La présente invention concerne un système et un procédé de traitement d'un
fluide, notamment de l'eau. On connaît, notamment dans le domaine du traitement de l'eau, des systèmes de traitement qui font intervenir des dispositifs de traitement physico-chimique qui fonctionnent avec une efficacité optimale lorsque le débit qui les traverse est supérieur à la valeur pour laquelle ils ont été dimensionnés. Lorsqu'un système de traitement de ce type est utilisé pour alimenter un réseau au sein duquel le débit soutiré varie en fonction des besoins, il peut être nécessaire pour obtenir un fonctionnement efficace de prévoir plusieurs dispositifs de traitement disposés en parallèle et dimensionnés chacun pour une plage de débit prédéfinie, ainsi que des électrovannes pour faire passer sélectivement le fluide dans l'un ou l'autre des dispositifs de traitement en fonction du débit soutiré. Un tel système de traitement présente une structure relativement complexe et un coût plutôt élevé. De plus, l'usure des différents dispositifs de traitement peut s'avérer 15 inégale et obliger à de fréquentes interventions de maintenance. L'invention vise notamment à pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention a ainsi pour objet, selon l'un de ses aspects, un système de traitement d'un fluide, comportant : - un dispositif de traitement traversé par le fluide à traiter, 20 - une entrée à relier à une source du fluide à traiter et une sortie pour le prélèvement du fluide après passage dans le dispositif de traitement, - une boucle de recirculation du fluide à travers le dispositif de traitement, comprenant au moins une pompe disposée de manière à générer, lors de son fonctionnement, un écoulement de fluide à travers le dispositif de traitement, 25 - un dispositif de commande sensible au débit du fluide prélevé à la sortie du système et tendant à maintenir, en présence d'un soutirage du fluide à l'entrée du système, le débit du fluide à travers le dispositif de traitement au-dessus d'un seuil prédéfini en agissant sur le fonctionnement de la pompe au moins en fonction du débit du fluide prélevé. 30 Grâce à l'invention, lors du soutirage, quel que soit le débit du fluide soutiré à l'entrée du système de traitement, le débit du fluide à travers le dispositif de traitement peut être le plus souvent maintenu au-dessus d'un seuil prédéfini, choisi pour garantir l'efficacité du fonctionnement du dispositif de traitement. L'invention peut ainsi permettre d'éviter la présence de plusieurs dispositifs de traitement traversés par le fluide en fonction du débit soutiré.
Pour certains dispositifs de traitement, l'invention permet également d'améliorer l'efficacité du traitement, du fait de la recirculation du fluide dans le dispositif de traitement, ce qui permet plusieurs passages dans le dispositif de traitement avant le prélèvement. Avantageusement, le dispositif de commande est agencé pour agir, après un retard éventuel, sur le fonctionnement de la pompe de manière à diminuer le débit du fluide s'écoulant dans la boucle de recirculation, voire arrêter cet écoulement, lorsque le débit du fluide à travers le dispositif de traitement dû au soutirage à l'entrée du système, est supérieur à une valeur prédéfinie. Le débit du fluide soutiré à l'entrée du système suffit alors à assurer un fonctionnement efficace du dispositif de traitement.
Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le dispositif de commande comporte un premier flussostat agencé de manière à déclencher, après un retard éventuel, le fonctionnement de la pompe lorsque le débit soutiré à l'entrée du système dépasse une première valeur prédéfinie. Le dispositif de commande peut comporter un deuxième flussostat agencé de 20 manière à interrompre, après un retard éventuel, le fonctionnement de la pompe lorsque le débit soutiré à l'entrée du système excède une deuxième valeur prédéfinie. Le dispositif de commande peut comporter, le cas échéant, un relais temporisé disposé de manière à éviter les courts cycles de fonctionnement de la pompe, et éviter un phénomène d'oscillation et/ou un vieillissement prématuré de la pompe. 25 Le dispositif de traitement peut être, par exemple, un dispositif de traitement physico-chimique. Le dispositif de traitement peut par exemple être agencé pour effectuer une micro-électrolyse et/ou soumettre le fluide à un champ magnétique et/ou favoriser la coagulation et/ou la floculation. Le fluide peut être par exemple de l'eau. 30 L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de protection contre l'entartrage et/ou la corrosion et/ou le développement bactérien dans un réseau utilisateur de canalisations d'eau sanitaire, comportant l'étape consistant à intercaler, entre le réseau utilisateur et un réseau d'approvisionnement, un système de traitement tel que défini ci-dessus. Le réseau utilisateur est installé par exemple dans un bâtiment de logements particuliers, un hôtel, un hôpital ou un camping.
Le réseau utilisateur peut également être un réseau collectif installé par exemple sur le territoire d'une commune. Le système de traitement selon l'invention peut être utilisé, si on le souhaite, en relation avec un échangeur de chaleur, une tour de refroidissement, une chaudière, un ou plusieurs filtres, un bassin ou une piscine, entre autres.
L'invention a encore pour objet un procédé de traitement physico-chimique d'un fluide au moyen d'un dispositif de traitement physico-chimique du fluide, consistant à faire circuler le fluide dans le dispositif de traitement au moyen d'une boucle de recirculation comprenant une pompe lorsque le débit dû au soutirage en entrée du dispositif de traitement est insuffisant pour atteindre le débit pour lequel le dispositif de traitement est dimensionné. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention, et à l'examen de l'unique figure représentant, schématiquement et partiellement, un système de traitement conforme à l'invention.
Le système 1, représenté sur la figure, comporte : - un dispositif de traitement 2 traversé par le fluide à traiter, - une entrée 3 à relier à une source de fluide à traiter et une sortie 4 pour le prélèvement du fluide après passage dans le dispositif de traitement 2, - une boucle de recirculation 6 du fluide à travers le dispositif de traitement 2, 25 comprenant une pompe 7 disposée de manière à générer, lors de son fonctionnement, un écoulement de fluide à travers le dispositif de traitement 2, - un dispositif de commande 8 sensible au débit du fluide prélevé à la sortie 4 du système 1, pour agir sur le fonctionnement de la pompe 7. Le dispositif de commande 8 peut agir sur la pompe 7 au moins en fonction du 30 débit du fluide prélevé, de manière à chercher à maintenir, en présence d'un soutirage du fluide à l'entrée 3 du système, le débit du fluide à travers le dispositif de traitement 2 au- dessus d'un seuil prédéfini, dès lors que le débit soutiré n'est pas négligeable et suffisant pour être détecté. Le dispositif de traitement 2 peut être agencé pour effectuer une micro-électrolyse ou soumettre le fluide à un champ magnétique et/ou favoriser la coagulation et/ou la floculation, si on le souhaite. Le dispositif de traitement 2 peut être agencé pour protéger par exemple un réseau utilisateur de canalisations d'eau sanitaire contre l'entartrage et/ou la corrosion et/ou le développement bactérien. Le dispositif 2 peut comporter par exemple une pluralité de blocs en matériau diélectrique, par exemple en polytétrafluoroéthylène (PTFE), définissant une pluralité de canaux longitudinaux, et un ou plusieurs blocs métalliques formant une ou plusieurs anodes sacrificielles et définissant d'autres canaux longitudinaux. Un tel dispositif de traitement 2 permet de générer des turbulences au sein de l'écoulement du fluide le traversant et, le cas échéant, également un effet de cavitation, ce 15 qui permet notamment de prévenir la formation de tartre. La ou les anodes sacrificielles permettent une protection contre la corrosion. Le dispositif de traitement 2 est par exemple un dispositif tel que décrit dans le brevet EP-B2-680 457 et commercialisé sous la dénomination Ion Scale Buster (ISB). Un câble équipotentiel 10 peut être prévu entre l'entrée et la sortie du dispositif 20 2 afin d'assurer l'équilibre électrique entre celles-ci. La boucle de recirculation peut comporter, le cas échéant, un clapet anti-retour non représenté afin d'éviter une circulation inverse dans la pompe en cas d'arrêt de celle-ci. La pompe 7 peut être commandée en tout ou rien par le dispositif de 25 commande 8, par la fermeture ou l'ouverture d'au moins un contact sec ou au moyen d'au moins un relais à semi-conducteurs. La pompe 7 peut encore, en variante, être commandée non plus en tout ou rien mais à vitesse variable, avec au moins deux valeurs de vitesse non nulles. Dans l'exemple illustré, le dispositif de commande 8 comporte un premier 30 flussostat 12 agencé de manière à déclencher le fonctionnement de la pompe 7 lorsque le débit soutiré à l'entrée 3 du système dépasse une première valeur prédéfinie, cette valeur étant par exemple égale à 0, au seuil de détection près, de sorte que le fonctionnement de la pompe 7 est déclenché, à un retard près éventuellement, défini par une temporisation, dès que le flussostat 12 détecte un écoulement. Le dispositif de commande 8 peut comporter en outre un deuxième flussostat 13 agencé de manière à interrompre, à un retard éventuel près, le fonctionnement de la pompe lorsque le débit soutiré à l'entrée 3 du système excède une deuxième valeur prédéfinie afin d'éviter par exemple un débit trop important à travers le dispositif de traitement et respecter une plage nominale d'utilisation. Les flussostats 12 et 13 sont par exemple agencés pour être montés sur la conduite reliée à la sortie du dispositif de traitement 2 et peuvent comporter de façon connue en soi chacun une lame déformable s'étendant à l'intérieur de la conduite de manière à se déplacer sous l'effet du débit du fluide s'écoulant dans cette conduite et déclencher la fermeture ou l'ouverture d'au moins un contact électrique. Le dispositif de commande 8 peut éventuellement comporter un relais temporisé, non représenté, disposé de manière à éviter les courts cycles de fonctionnement de la pompe 7. Par exemple, celle-ci peut rester en marche pendant une durée prédéfinie après que sa mise en marche ait été commandée par le flussostat 12 et même si le flussostat 13 passe dans une configuration correspondant à l'arrêt de la pompe. De même, la pompe 7 peut ne se mettre en marche qu'après un retard prédéfini lorsque le flussostat 12 commande son démarrage.
En l'absence de soutirage de fluide à l'entrée 3 du système 1, la pompe 7 est normalement à l'arrêt. L'invention trouve de nombreuses applications. Le système de traitement 1 peut par exemple être installé sur un réseau utilisateur de canalisations d'eau sanitaire présentant un débit variable allant de 0 à 9 m3/h, et un diamètre nominal de 40 mm, le dispositif de traitement 2 étant alors par exemple un dispositif ISB de type ION 40 à débit nominal de 9 m3/h, correspondant à une vitesse d'écoulement à l'intérieur du dispositif de 2 m/s. Le système 1 peut être agencé pour cette application de manière à ce que la vitesse d'écoulement du fluide dans le dispositif 2 reste au-dessus de 1,2 m/s, 30 correspondant à un débit plancher de 5,4 m3/h. La pompe 7 peut alors être choisie de manière à assurer un débit nominal dans la boucle de recirculation 6 de 6 m3/h.
Le flussostat 12 peut être agencé pour déclencher la pompe 7 lorsqu'un débit non nul est détecté et le flussostat 13 peut être agencé pour interrompre le fonctionnement de la pompe 7 lorsque le débit détecté est supérieur à 5,4 m3/h. Les flussostats 12 et 13 peuvent par exemple être des flussostats de la série 626 5 commercialisés par la société CALEFFI. En l'absence de soutirage de fluide à l'entrée 3, la pompe 7 reste à l'arrêt. Le débit à l'intérieur du dispositif de traitement 2 peut ainsi varier entre 6 m3/h (correspondant à une vitesse de 1,33 m/s) et 11,4 m3/h (correspondant à une vitesse de 2,54 mis), lorsque la pompe 7 est en fonctionnement.
10 Le débit à l'intérieur du dispositif de traitement 2 peut varier entre 5,4 m3/h (correspondant à une vitesse de 1,2 mis) et davantage lorsque la pompe 7 est à l'arrêt. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être donné. Par exemple, les flussostats peuvent être disposés sur la canalisation reliant le réseau d'approvisionnement à l'entrée du dispositif de traitement.
15 Le dispositif de commande peut comporter un ou plusieurs débimètres sensibles au débit du fluide prélevé à la sortie du système de traitement, plutôt que des flussostats. Le dispositif de traitement peut être autre qu'un ISB, par exemple être agencé pour soumettre uniquement le fluide circulant à l'intérieur de celui-ci à un champ 20 magnétique ou à une microélectrolyse ou à tout autre traitement physico-chimique, voire purement physique ou purement chimique. L'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de comportant au moins un .
Claims (10)
1. Système de traitement (1) d'un fluide, comportant : - un dispositif de traitement (2) traversé par le fluide à traiter, - une entrée (3) à relier à une source du fluide à traiter et une sortie (4) pour le prélèvement du fluide après passage dans le dispositif de traitement (2), - une boucle de recirculation (6) du fluide à travers le dispositif de traitement (2), comprenant au moins une pompe (7) disposée de manière à générer, lors de son fonctionnement, un écoulement de fluide à travers le dispositif de traitement, - un dispositif de commande (8) sensible au débit du fluide prélevé à la sortie du système et tendant à maintenir, en présence d'un soutirage du fluide à l'entrée du système, le débit du fluide à travers le dispositif de traitement (2) au-dessus d'un seuil prédéfini en agissant sur le fonctionnement de la pompe (7) au moins en fonction du débit du fluide prélevé.
2. Système selon la revendication 1, le dispositif de commande (8) étant agencé pour agir, après un retard éventuel, sur le fonctionnement de la pompe de manière à diminuer le débit du fluide s'écoulant dans la boucle de recirculation, voire arrêter cet écoulement dans la boucle de recirculation, lorsque le débit du fluide à travers le dispositif de traitement dû au soutirage à l'entrée du système est supérieur à une valeur prédéfinie.
3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, le dispositif de commande (8) comportant un premier flussostat (12) agencé de manière à déclencher, après un retard éventuel, le fonctionnement de la pompe lorsque le débit soutiré à l'entrée du système dépasse une première valeur prédéfinie.
4. Système selon la revendication précédente, le dispositif de commande (8) comportant un deuxième flussostat (13) agencé de manière à interrompre, après un retard éventuel, le fonctionnement de la pompe lorsque le débit soutiré à l'entrée du système (3) excède une deuxième valeur prédéfinie.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de commande comportant un relais temporisé disposé de manière à éviter les 30 courts cycles de fonctionnement de la pompe.
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de traitement (2) comportant un dispositif de traitement physico-chimique du fluide.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le fluide étant de l'eau.
8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le dispositif de traitement (2) étant agencé pour effectuer une micro-électrolyse et/ou soumettre le fluide à un champ magnétique et/ou favoriser la coagulation et/ou la floculation.
9. Procédé de traitement physico-chimique d'un fluide au moyen d'un dispositif de traitement physico-chimique du fluide, consistant à faire circuler le fluide dans le dispositif (2) au moyen d'une boucle de recirculation (6) comportant une pompe (7) lorsque le débit dans le dispositif (2) dû au soutirage en entrée du dispositif est insuffisant pour atteindre le débit pour lequel le dispositif (2) est dimensionné.
10. Procédé de protection contre l'entartrage et/ou la corrosion et/ou le développement bactérien dans un réseau utilisateur de canalisations d'eau sanitaire, comportant l'étape consistant à intercaler, entre le réseau utilisateur et un réseau d'approvisionnement, un système de traitement tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 8.
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