Brevet FR2405382A1 — publié le 19790504

La présente invention concerne une pompe centrifuge. Les pompes centrifuges sont des machines bien connues qui comportent une roue, une biche collectrice et un diffuseur. Leur roue comporte des aubes incurvées qui, sur la plus grande partie de leur longueur, font face vers l'arrière par rapport au sens de rotation de cette roue. Cette conformation de ses aubes permet à la roue de faire monter la pression statique du fluide pompé en n'augmentant qu'au minimum sa vitesse absolue. Dans des circuits hydrauliques dont par exemple les canalisations présentent des fuites, il faut, compte tenu de ces dernières, augmenter les pressions hydrauliques correspondant aux débits les plus élevés. Dans ce cas, les roues des pompes centrifuges classiques peuvent engendrer des pressions excessives aux faibles débits. La présente invention concerne une pompe centrifuge dont les aubes de la roue ont une nouvelle conformation. Cette pompe centrifuge comporte une roue, une bâche collectrice et un diffuseur, la roue supportant des aubes incurvées dont les extrémités périphériques font face vers l'avant par rapport au sens de rotation de cette roue. De préférence, les extrémités intérieures de ces mêmes aubes font face vers l'arrière par rapport au sens de rotation de la roue. La conformation des aubes de la roue de la pompe centrifuge selon l'invention permet à cette roue d'engendrer une faible pression statique pour une grande vitesse absolue Dans le diffuseur, cette vitesse absolue est transformée de manière à fournir la pression statique nécessaire. Comparée à une pompe centrifuge classique de la même dimension, la pompe centrifuge selon la présente invention donne une meilleure pression totale. Par conséquent, pour la même pression totale, il est possible de réduire le diamètre interne de la pompe selon l'invention par rapport à celui d'une pompe centrifuge classique ayant le même rendement. La réduction du diamètre de la roue permet de réduire la force motrice de la pompe pour les faibles débits et par conséquent l'élévation des températures dans la pompe. Si on le désire, il est possible d'incorporer à cette pompe centrifuge une entrée secondaire pour lui permettre de fonctionner comme un éjecteur rotatif. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 montre une pompe centrifuge classique ainsi que sa courbe de rendement la figure 2 montre une pompe centrifuge selon l'invention ainsi que sa courbe de rendement la figure 3 montre la répartition du rendement de la pompe centrifuge de la figure 2 la figure 4 montre la répartition de la pression dans un circuit de pompage auquel est incorporée une pompe centrifuge comme celle de la figure 2 ; et la figure 5 montre une pompe centrifuge comme celle de la figure 2, mais qui comporte une entrée secondaire lui permettant de fonctionner comme un éjecteur rotatif. La figure 1 montre une pompe centrifuge 2 comportant une roue 4, une bâche collectrice 6 et un diffuseur 8. La roue 4 comporte des aubes 10 qui, sur la figure 1, tournent dextrorsum, montées sur un arbre 12. Comme le montre cette figure, ces aubes 10 sont incurvées et, sur la plus grande partie de leur longueur, elles font face vers l'arrière par rapport au sens de rotation de la roue 4. Sur la figure 1, la pompe 2 est superposée à un graphique qui montre son débit en fonction de l'augmentation de la pression et de la force motrice. La courbe A montre comment varie son débit D en fonction de l'augmentation Ap de la pression, et il est visible que ce débit diminue lorsque la pression diminue. La ligne B, qui indique la variation du débit D en fonction de la puissance ou force motrice Pa, montre que le premier augmente en même temps que la puissance. La figure 2 montre une pompe centrifuge 2 selon l'invention. Ses éléments analogues à ceux de la pompe de la figure 1 portent les mêmes références afin de permettre de les comparer facilement. Dans le même but, la pompe 2 de la figure 2 est superposée à un graphique analogue à celui de la figure 1. La figure 2 montre le profil incurvé des aubes 10 de la roue de la pompe centrifuge 2 selon l'invention. Les extrémités périphériques de ces aubes 10 font face vers l'avant par rapport au sens de rotation dextrorsum de la roue 4, alors que leurs extrémités intérieures font face vers l'arrière par rapport à ce même sens de rotation. Sur la figure 2, la courbe A met en évidence qu'à une augmentation de la pression correspond une augmentation du débit, et la ligne B met en évidence que la pompe centrifuge 2 de la figure 2 débite davantage pour une puissance moindre que la pompe centrifuge 2 de la figure 1. La figure 3 montre la répartition du rendement de la pompe 2 de la figure 2, et la figure 4 montre comment se répartit la pression dans les différents éléments de la pompe. La figure 3 montre la pression statique M dans la roue de la pompe, la pression statique N dans son diffuseur et l'aspiration ou dépression S. La figure 5 représente une pompe analogue à celle de la figure 2, leurs éléments semblables portant les mêmes références pour faciliter la description et la comparaison. La pompe 2 de la figure 5 comporte deux entrées, l'une principale 14 et l'autre secondaire 16. En tournant dextrorsum, les aubes 10 de la roue 4 forcent le fluide à passer dans la bâche collectrice 6, et à l'intérieur et d'un bout à l'autre d'une région 18 proche de leurs extrémités, la pression statique est plus basse que dans l'entrée principale 14. En effet, l'augmentation de la vitesse du fluide dans cette région 18 a pour effet d'aspirer le liquide provenant de l'entrée secondaire 16. Cette dernière 16 permet donc à la pompe centrifuge 2 de fonctionner comme un éjecteur rotatif en faisant progressivement passer dans le courant d'aspiration le fluide refoulé. On obtient donc ainsi une pompe à éjecteur dont le rendement est meilleur que celui des pompes analogues réalisées jusqu'ici. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pompe centrifuge décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, il n'est pas indispensable queleas aubes 10 de la roue de la pompe centrifuge représentée sur la figure 2 fassent face vers l'arrière à proximité de l'arbre 12 de la roue, et il est possible de modifier le profil précis des aubes 10 pour que la pompe centrifuge 2 donne les débits et les pressions désirés. REVENDICATIONS 1. Pompe centrifuge caractérisée en ce que, comportant normalement une bâche collectrice, un diffuseur et une roue, les extrémités périphériques des aubes incurvées de cette dernière font face vers l'avant par rapport au sens de rotation de cette roue. 2. Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités intérieures des aubes de la roue font face vers l'arrière par rapport au sens de rotation de cette dernière. 3. Pompe centrifuge selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une entrée secondaire lui permettant de fonctionner comme un éjecteur rotatif.