Brevet FR2019894A1 — publié le 19700710

La présente invention a por but la réalisation d'un groupe de pompes réunissant en un seul bloc deux corps de pompe en parallèle, tout ou au moins une grande partie des organes de régulation étant commun aux deux corps de pompe proprement dits. Ce but a sa raison dêtre parce que, de cette façon, on obtient des avantages notables, tant au point de vue du prix que pour l'encombrement, dans les installations dans lesquelles on prévoit la présence de deux pompes en parallèle, en particulier dans les installations domestiques de chauffage, dans lesquelles une pompe assure le fonctionnement normal, l'autre étant en réserve. Un autre but de la présente invention est de munir un tel groupe-pompe monobloc d'un dispositif permettant d'en faire varier la caractéristique débit/hauteur de refoulement en fonction des pertes de charge dans les tuyauteries, et d'adapter les performances du groupe-pompe aux caractéristiques de l'installation. On sait en effet que, si les pertes de charge dans les tuyauteries d'une installation (par exemple de chauffage) sont inférieures à celles que l'on prévoit pour une pompe de puissance fixée à l'avance, la pompe se trouve travailler avec une hauteur de refoulement inférieure à celle qui a été fixée au moment du -projet, et par suite avec un débit plus grand.Cette augmentation de débit peut provoquer, par cavitation, des bruits hydrauliques assez désagréables. Pour faire en sorte que cette diminution de hauteur de refoulement ne s'accompagne pas d'une augmentation du débit, donc pour éliminer les bruits précédents, on a adopté diverses dispositions, dont les plus communes sont 1) réduction du diamètre extérieur du rotor, 2) laminage de 11 orifice de sortie à l'aide d'un robinet vanne, 3) retour forcé d'une partie du débit de l'orifice de refoulement vers l'aspiration de la pompe. Ces trois solutions,si elles réalisent le but d'obtenir une diminution de débit quand il y a une diminution de hauteur de refoulement lorsque les pertes de charge sont inférieures aux pertes nécessaires pour que les performances de la pompe soient utilisées au maximum, présentent cependant des désavantages.0n peut ainsi les résumer : complexité et durée des opérations de démontage, tournage et remontage du rotor dans le premier cas, difficulté de régulation dans le second cas, et dissipation de puissance au cours du recyclage, particulièrement pour les pompes puissantes, dans le troisième caso La présente invention a pour but de résoudre ce problème de façon à éviter les inconvénients précé- dents, et à permettre une régulation extrêmement simple et économique. Les buts de l'invention sont atteints par un groupe-pompe monobloc réunissant en un seul bloc deux corps de pompe ayant un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement communs, des moyens en forme de vanne étant prévus pour exclure alternativement un des deux corps de pompe, et pour faire varier continament le débit du corps de pompe en service, en- fonction inverse des pertes de charge dans les tuyauteries de l'installation dans laquelle le groupe-pompe est monté. Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises grâce à la description détaillée suivante d'une forme de réalisation, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente, en coupe partielle, un groupe-pompe monobloc suivant l'invention ; la figure 2 représente, en vue de catie, le dispositif de vanne réglant le débit du groupe-pompe en fonction des pertes de charge dans les tuyauteries ;; les figures 3 à 6 représentent, en particulier, diverses positions que peut prendre ledit dispositif en forme de vanne, représenté en coupe transversale, pour exclure alternativement un des deux corps de pompe, et régler con tinament les débits du corps de pompe en service, en fonction des pertes de charge dans les tuyauteries les figures 7 à 9 sont des diagrammes représentant les effets provoqués, sur la caractéristique débit/ hauteur de refoulement d'une pompe, par les trois dispositions précitées, propres à empêcher que la diminution de hauteur de refoulement résultant d'une diminution des pertes de charge dans les tuyauteries soLk accompagnée d'une augmentation du débit la figure 10 est un diagramme représentant en pourcentage, les caractéristiques débit/hauteur de refoulement du groupe-pompe monobloc selon l'invention, caractéristiques que l'on obtient en faisant varier la position du dispositif de vanne incorporé dans le groupe-pompe. En se reportant à la seule figure 1, on voit que le groupe-pompe monobloc, représenté sur la figure, comprend deux corps de pompe centrifuge à axe horizontal 1 et 2, montés en parallèle et entratnés par les moteurs 3 et 4. Bes deux corps de pompe sont réunis dans un bloc unique 12, pourvu d'un conduit d'aspiration unique 5, et d'un conduit de refoulesent unique 6.Le conduit d'aspiration commun, 5, se divise en deux branches 10 et 11, qui constituent les bouches d'aspiration des deux corps de pompe, les bouches de refoulement 8 et 9, se réu nissant à leur tour pour former le conduit de refoulement com mun 6. Àu confluent des bouches 8 et 9 et du conduit 6 on a pla cé un dispositif de vanna 7, constitué par un élément cylindri que comportant une cavité transversale 14 (Figure 2), gui peut tourner autour de son axe longitudinal de façon à présenter à volonté sa partie pleine 13 en face d'une des bouches de retour lement 8 et 9, et sa partie creuse 14, en face de l'autre des dites bouches de refoulement 8 et 9. Le développement circonférentiel de la partie pleine 13, qui correspond à la cavité 14, est supérieur à l'ouverture de chacune des deux bouches 8 et 9, ce qui permet à l'élément cylindrique 7 de prendre diverses positions angulaires, correspondant à divers degrés d'ouverture de la bouche ouverte, tout en maintenant l'autre bouche complètement fermée, Pour le démontrer, on peut observer les figures 3 à 6, dont la première montre l'élément 7 dans une position où il-ferme la bouche 8, la bouche 9 étant complètement ouverte. Comme on peut le voir sur les autres figures, si l'on fait tourner l'élément 7 dans le sens des aiguilles d'une montre, l'ouverture de la bouche 9 se réduit de plus en plus, tandis que la bouche 8 reste complètement fermée. Si l'on continuait à faire tourner, en dépassant la position de la figure 6, on obtiendrait la fermeture complète de la bouche 9, et l'ouverture progressive de la bouche 8. On observerait le phénomène inverse si l'élément de vanne 7 tournait dans le sens inverse des aiguilles d'une montre De même que les figures 3 à 6 permettent de voir le mode de fonctionnement du dispositif de vanne 7, les figures 7 à 10 permettent de voir, comparativement aux autres moyens de régulation connus, la qualité delta régulation réalisée en ce qui concerne la caractéristique débit/hauteur de refoulement.On a représenté sur la figure 7 les caractéristiques que l'on obtient en réduisant le diamètre extérieur du rotor, sur la figure 8 celles que l'on obtient en insérant un robinet-vanne dans l'orifice de refoulement, et sur la figure 9 celles que l'on obtient par retour forcé d'une partie du débit de ltorifice de refoulement vers l'aspiration ; on a enfin représenté sur la figure 10 les caractéristiques, en pourcentage, que l'on obtient avec un dispositif de vanne selon l'invention. Cette dernière solution, outre qu'elle permet d'obtenir des caractéristiques à pente notable pour lesquelles des variations notables de hauteur de refoulement corres- pondent à de petites variations de débit, ne présente aucun des inconvénients que nous avons cités en parlant des autrea trois solutions, et permet une régulation simple, efficace et économique. REVENI C À TO NS lo Groupe-pompe caractérisé en ce qu'il comprend deux corps de pompe, réunis en un seul bloc, et possédant un conduit d'aspiration et un conduit de refoulement communs, des moyens en forme de vanne étant prévus pour exclure alternativement un desdits corps de pompe, et pour faire varier conti ment le débit du corps de pompe en service, en fonction inverse des pertes de charge dans les tubulures dtinstallation dans laquelle le groupe-pompe est monté, 2. Groupe-pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens en forme de vanne sont constitués par un élément cylindrique présentant une cavité transversale et monté à rotation au confluent des bouches de ref ou- lient des deux corps de pompe. 3. Groupe-pompe selon la revendication 2; caractérisé en ce que le développement circonférentiel de la par tie pleine dudit élément cylindrique, qui correspond à ladite cavité, est supérieur au développement de l'ouverture de chacune des deux bouches de refoulement, de façon à maintenir fermée une des deux bouches pour diverses positions angulaires de l'élément cylindrique, lesdites positions correspondant à divers degrés d'ouverture de l'autre des deux bouches0