Brevet FR2010633A1 — publié le 19700220

La présente invention concerne une pompe centrifuge autoaspirante comportant un rotor ouvert partiellement sollicité par le fluide et deux flasques de distribution disposés latéralement dont chacun est muni d'un canal latéral prétendant sur la plus grande partie de la périphérie de la pompe, le flasque du côté admission comportant un orifice d'admission placé à proximité des aubes du rotor, tandis que le flasque du côte refoulement est pourvu d'un orifice d'échappement également prévu à proximité des aubes. Dans le cas de ces pompes à canaux latéraux9 il est nécessaire d'une part que l'augmentation de la pression du liquide s'effectue uniformément, pour éviter des pertes de rendement à l'intérieur de la pompe, et d'autre part que le fluide ne soit pas dévié brusquement, afin d'éviter le bruit. Il est connu de disposer symétriquement les canaux latéraux dans les flasques de distribution des deux cotés du rotor et de prévoir une section constante pour ces canaux sur la plus grande partie de leur longueur. Cependant, ces types de pompe à canaux latéraux ne permettent pas d'éviter les pertes hydrol4y- nasiques relativement importantes qui se produisent du fait du chevauchement ou de l'intersection du courant secondaire hélicon dal qui se produit de la manière connue dans les canaux latéral des deux cotés du-rotor. Lorsque le liquide passe du canal latéral prévu dans le flasque du côté aspiration à travers les alvéoles du rotor, en direction de l'orifice de sortie qui se trouve dans le flasque du côté refoulement, ce liquide subit une déviation relativement brusque.Les pertes hydrodynamiques se produisent du fait de cette brusque déviation ne peuvent être supprimées dans les pompes connues. Pour remédier à ces inconvénients, il est également connu de relier les canaux latéraux d'aspiration et de refoulement au moyen d'une pièce de transition courte ét inclinée. Mais cela ne permet d'obtenir ni une amélioration du rendement de la pompe, ni une réduction du bruit, car cette pièce de transition est trop courte et le liquide passe par conséquent brusquement du c8té aspiration vers le coté refoulement. On a également essayé d'augmenter le rendement de la pompe en disposant le canal latéral d'un seul côté du rotor, mais il en résulte qu'une grande partie du liquide est envoyée sans augmentation de pression de l'orifice d'entrée à l'orifice de sortieS sans venir en contact avec les aubes du rotor. Ceci ne permet par conséquent pas non plus d'augmenter sensiblement le rendement de la pompe. Il est également connu de prévoir des orifices de sortie séparés pour un liquide et pour un gazO Get agencement ne permet cependant pas non plus d'obtenir une augmentation du rende ment, car la présence de deux orifices de sortie ou d7échappe- ment décalés selon un certain angle par rapport à l'axe du rotor entraîne un raccourcissement du canal latéral, de sorte que l'amélioration de rendement recherchée est en partie de nouveau compensée, Le but de l'invention est d'assurer le passage du liquide depuis l'orifice d'entrée prévu du caté aspiration, à travers les aubes du rotor, vers l'orifice de sortie disposé du coté refoulement, de telle sorte qu'il soit progressif et qu'il sleffec- tue sans aucune déviation prononcée défavorable du point de vue hydraulique Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait que le canal latéral qui se trouve du coté aspiration est élargiS au voisinage de l'orifice d'aspiration et se continue, après un court tronçon dans lequel ses parois sont parallèles, par une partie allant en se rétrécissant constamment, le canal latéral placé du côté refoulement allant en s'élargissant constamment vers l'orifice de sortie, l'origine de cette partie élargie se trouvant au voisinage de l'extrémité de la partie à parois parallèles. Grâce à cet agencement, la section du canal latéral qui s'étend sur la plus grande partie de la périphérie et qui est ménagé dans le flasque de distribution orienté vers l'aspiration se rétrécit uniformément et, en memo temps, la section du canal latéral qui-se trouve dans le flasque opposé, c'est-à-dire du c8té refoulement, augmente dans la meAme proportion.Ainsi, la section totale destinée au liquide demeure constate sur la plus grande partie de la périphérie de la pompe, de sorte que le transfert du liquide du flasque orienté orient & vers l'aspiration à ce lui orienté vers le c6é refoulement commence immédiatement après l'entrée du liquide dans le canal latéral, du conté aspiration9 et ne se termine que peu avant l'orifice de sortie prévu dans le flasque orienté du coté refoulement. Grâce à ce guidage du courant de liquide, il ne se forme en outra qu'unfcourant secondaire hélicoTdal, de sorte qu'il ne peut se produire de pertes hydrodynamiques résultant de l'inter- section de deux courants secondaires0 L'invention est fondée sur ce principe que, gracie à une plus grande utilisation de la longueur des canaux, on obtient une augmentation de la pression.En meme temps, en utilisant des aubes de rotor rectilignes, on supprime sa poussée axiale, Grâce à un orifice de sortie commun pour le transfert de liquide et de gaz dans le flasque du côt refoulement, on obtent en outre une utilisation optimum de la longueur des canaux latéraux. Il est en soi connu de prévoir un orifice de sortie commun dans le flasque du côté refoulement, pour la sortie du liquide et du gaz. Les dessins schématiques annexés montrent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe transversale d'une pompe centrifuge auto-aspirante. La fig. 2 est une vue en coupe par la ligne A-A en fig. 1. La fig. 3 est une vue en coupe par la ligne B-B en fig. 1. La fige 4 est une vue en développement par la ligne C-C en fig. 3. Dans le boisseau d'aspiration 1 est monté un flasque de commande ou de distribution 2 placé du côté aspiration, et muni d'un orifice-d'admission 3 et d'un canal latéral 4o Le rotor 5 est monté sur un arbre 6 et tourne entre le flasque 2 monté du côté aspiration et un flasque 7 monté du c8té refoulement et comportant un canal latéral 8 et un orifice de sortie 9. Au flasquewprévu du côté refoulement se raccorde un boisseau de refoulement 10, La référence 11 désigne un presse étoupe. Le liquide pompé, qui arrive par l'orifice d'admission 3 prévu dans le flasque 2 du côté aspiration, pénètre dans le canal latéral 4 et entre les aubes du rotor 50 Sur son trajet vers l'orifice de sortie 9 ménagé dans le flasque 7 du c8té refoulement, quasee par les canaux latéraux 4 et 8, le liquide pompé subit, du fait des impulsions alternées, une augmentation de pression et il est refoulé progressivement du canal latéral 4 dans le canal latéral 8, jusqu'à ce qu'il quitte la pompe par l'orifice de sortie 9 du coté refoulement. En amont de lBorifice de sortie 9, il se forme lors du transfert du liquide une accumulation qui produit une compensation de pression dans tout le secteur de pression. Cette pression se répartit uniformément dans toute la zone intéressée et le trajet suivi par le liquide est identique, que ce soit sur le diamètre extérieur ou vers la base des aubes du rotor,de sorte que les besoins en énergie ne sont pas influencés0 Avec ce principe de pompage, on ne peut guère parer d'une action centrifuge. Des mesures effectuées ont incontestablement confirmé ce fait. Alors que, jusqu'à présent, le canal latéral était raccourci du fait de la séparation d'un secteur de désaération ou de mise à l'atmosphère et qu'à cause de ce raccourcissement il était nécessaire de prévoir deux orifices de pression écartés l'un de l'autre dans le sens de rotation, il n'est prévu màintenant qu'un seul orifice de sortie 9 (à la fois pour la désaératiofl ou la mise à l'atmosphère et pour le refoulement), de sorte la non gueur totale des canaux latéraux 4 et 8 peut titre utilisée. En ce qui concerne le refoulement d'air, on obtient maintenant une condition favorable du fait que la totalité du liquide doit traverser axialement en partie les aubes du rotor au niveau de la base des aubes du rotor 5 pour parvenir dans la champ bre de compression où, comme on le sait, on obtient une élimination et une compression optimales de l'air. Du fait de la réserve ménagée dans la conduit d'air,on on peut maintenant dévier une partie du liquide pompé, qui n'est pas ab- solument nécessaire au refoulement de l'air. Â cet effet, le canal latéral 8 prévu du côté compression débouche dans l'orifice de sortie 9. La partie ainsi déviée a dès lors la possibilité, meme avant d'avoir atteint l'orifice de sortie (à partir-de a sur la fig. 4) de passer progressivement du c8té refoulement et de parvenir dans la chambre de pression. Le rétrécissement du canal latéral 4 à son extrémité est adapte aux besoins en liquide auxiliaire nécessaire à la désaération, tandis que le canal laté- ral 8 augmente de section de façon correspondante0 La section totale reste par conséquent constante et les deux courants peuvent continucr leur trajet jusqu'à la limite du secteur d'arrêt. Ce processus a une aetion également favorable sur le rendement et sur le silence de fonctionnement de la pompe, Les détails de réalisation peuvent titre modifiés, sans s'k carter de 19- vention, dans le domaine des équivalences techni- ques. REVENDICATIONS 10- Pompe auto-aspirante à canaux latéraux pour liquides, comportant un rotor ouvert partiellement sollicité par le liquide, disposé entre des flasques de commande ou de distribution latéraux, caractérisée en ce que le canal latéral (4) placé du côté aspiration s'élargit au voisinage de orifice d'aspiration (3), puis se rétrécit constamment après une courte partie dans laquelletes parois sont parallèles, se rétrécit, le canal latéral (8) prévu du côté compression allant en s'agrandissant constamment jusqu'à orifice de sortie (9), cet élargissement com lançant à l'endroit où se termine la partie du canal latéral (4) dont les parois sont parallèles. 2. Pompe auto-aspirante à canaux latéraux suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans le flasque de commande ou de distribution (7) du ceté refoulement, un orifice d'évacuation commun (9) pour le liquide et pour le gaz.