Brevet FR2326601A1 — publié le 19770429

L'invention concerne une pompe centrifuge à ailette unique pour le transport de matériaux visqueux, notamment de matériaux contenant des particules solides, par exemple de la boue et plus particulièrement une pompe dont l'ailette avance dans la tubulure d'aspiration à la façon d'une vis, sur un moyeu conique, le diamètre de la roue ailette étant plus faible a l'entrée de la roue qu' â la sortie de celle-ci, tandis que l'inclinaison de l'ailette est de préférence égale au maximum à 250 Grâce à cette faible inclinaison, la plus grande partie de la substance visqueuse ou pâteuse à transporter est entraînée, de la tubulure d'entrée vers la tubulure de sortie de la pompe, a la fois par l'action centrifuge et par l'action de déplacement (par l'avance de la vis dans le matériau a transporter) dans la direction axio-centrifuge. L'énergie étant transmise sur toute la longueur de l'ailette au matériau a transporter, l'efficacité de la pompe dépend de l'écart aussi faible que possible existant entre le bord de l'ailette et la paroi du corps de la pompe. Des pompes centrifuges comportant une roue å ailette unique hélicoidale du type représenté dans la figure 1 du dessin annexé comportent, au niveau de leur surface périphérique, une surface, correspondant à la longueur et a l'épaisseur de l'ailette, qui est disposée en regard de la paroi du corps avec un jeu aussi faible que possible.Ce jeu doit par conséquent étre maintenu faible afin qu'il n'apparaisse pas, à partir du côté refoulement a vers le côté aspiration b de l'ailette, des fuites trop importantes qui réduiraient la capacité de transport.Lors de la rotation de la roue à ailette et d'un déplacement correspondant de la surface extérieure de l'ailette par rapport à la paroi du corps, il apparaît dans la pellicule de liquide comblant l'intervalle des forces de cisaillement qui sont d'autant plus importantes que la viscosité ou la présence de particules solides dans le matériau à transporter est importante, que l'intervalle est plus faible et que la surface périphérique de la roue à ailette est plus importante. Dans le cas ou le matériau à transporter contient des saletés ou est constitué par de la boue, les particules de boue et les particules solides s inclinent au cours de leur passage à travers l'intervalle, étant donné qu'elles sont plus fortement freinées au niveau des surfaces adjacentes que le liquide qui, par conséquent, s'écoule plus vite. Ce phénomène peut se prolonger jusqu'à ce que ces particules solides ou saletés deviennent suffisamment compactes pour faire apparaître une couche de freinage qui peut bloquer la roue à ailette. Pour toutes les causes qui augmentent l'action de freinage, c'est une réduction de la surface extérieure de l'ailette, déterminée par la longueur et l'épaisseur de cette ailette, qui offre la meilleure possibilité de s'opposer à cette perte de puissance. Cependant, la longueur de l'ailette est donnée, pour des raisons hydrauliques, tandis que l'épaisseur de l'ailette est également donnée pour des raisons de résistance et d'usure. Ce problème est résolu suivant l'invention grâce au fait que le bord extérieur de l'ailette est incliné du c8té aspiration de manière qu'au moins une partie, coté aspiration, de l'intervalle entre la surface extérieure de l'ailette et la paroi intérieure du corps soit conique. De façon avantageuse, l'inclinaison s'étend au-delà du milieu de l'épaisseur de l'ailette de manière que la largeur de sa surface périphérique restante qui suit le contour de la paroi intérieure du corps se réduise pratiquement à une ligne. On comprend que les pompes existantes peuvent ultérieurement être modifiées de manière à rendre oblique la surface extérieure de la roue a ailette, ce qui, comme l'ont montré des expériences, peut conduire à des économies d'énergie importantes. A peine plus de matériaux solides se déposent dans l'intervalle conique s'élargissant vers le côté aspiration, donc dans la direction de l'cou- lement de fuite. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins joints, donnés dans un but non limitatif et qui représentent un mode de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure 1 est une vue partiellement en coupe d'une pompe centrifuge connue; la figure 2 est une vue en coupe axiale du corps et de la roue à ailette d'une pompe centrifuge à ailette unique suivant l'invention. Le corps est désigné par la référence 1, tandis que la roue à ailette est désignée par la référence 2, l'ailette avançant dans la tubulure d'aspiration à la façon d'une vis, sur un moyeu conique, etant désignée par la référence 3. Le diamètre de la roue à ailette augmente de l'entrée vers la sortie et l'inclinaison de l'ailette est au maximum égale à 250 et est de préférence plus faible. En outre, sur le dessin a désigne le côté refoulement, b désigne le c6té aspiration de la pompe, tandis que d désigne I'épaisseur de l'ailette et c désigne la largeur de l'intervalle entre l'ailette et la paroi intérieure du corps.La partie extérieure de l'ailette 3 est inclinée vers le côté aspiration de manière qu'une partie g de l'intervalle s'évase coniquement suivant un angle aigü e en direction du coté aspiration, en sorte que la partie restante de l'intervalle n'est plus limitée que par une surface périphérique f très étroite. L'angle e est avantageusement compris entre 15 et 400, tandis que la largeur de la surface périphérique f suivant la paroi du corps est, comme dans l'exemple représenté, plus faible que la moitié de l'épaisseur d de l'ailette; dans des cas particuliers, toute la surface extérieure de l'ailette peut être inclinée, c'est-à-dire que la surface f peut être réduite à une ligne. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Pompe centrifuge à ailette unique pour transporter des substances visqueuses, notamment des substances contenant des particules solides, du type comportant une ailette qui avance dans la tubulure d'aspiration à la façon d'une vis, sur un moyeu conique, le diamètre de la roue à ailette étant plus faible à l'entrée de la roue qu'à la sortie de celle-ci, caractériséeence qu'au moins une partie, côté aspiration, de l'intervalle entre la surface extérieure de l'ailette et la paroi intérieure du corps de la pompe, est conique. 2.- Pompe centrifuge suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur de la partie conique (g) de l'intervalle est plus importante que la moitié de l'épaisseur (d) de l'ailette. 3.- Pompe centrifuge suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'angle (e) d'ouverture du cône de la partie inclinée de l'intervalle est compris entre 15 et 400.