Brevet FR2452616A1 — publié le 19801024

La présente invention concerne une pompe centrifuge verticale pour le déplacement de métaux, par exemple de sodium, à l'étant liquide. Dans les pompes de ce type à surface libre comme dispositif d'étanchéité, on se heurte au problème suivant; si la hauteur de refoulement de la pompe est supérieure à la hauteur de liquide mesurée depuis le centre de la roue à ailettes jusqu'à la surface libre du liquide à un niveau prédéterminé, le niveau du liquide peut, par suite de fuites (fuites entre roue et corps, liquide de graissage venant du palier), s'élever et atteindre une hauteur inacceptable; il peut, par exemple, y avoir contact avec le fluide du système de calorifugeage et, de ce fait, une diminution de son efficacité et une élévation inadmissible de la température dans la zone du palier supérieur et de la pression du fluide isolant. Pour empêcher cette montée excessive du liquide, on a réalisé des pompes munies d'un trop-plein dont le but est d'empêcher que le liquide s'élève au-dessus du niveau où il est placé. La présence d'une conduite de trop-plein constitue pour l'installation un risque supplémentaire du point de vue de la sécurité sur le plan technique, par exemple en ce qui concerne la possibilité de rupture de la conduite, les contrôles répétés dans les conditions réelles de travail, le maintien sous pression de gaz isolants, sans parler des forces de frottement supplémentaires dues aux conduites relativement grandes et au coût des conduites elles-memes. L'invention a donc pour objet, tout en évitant les inconvénients précités, de ramener le liquide en excès de la zone de calorifugeage dans la chambre d'aspiration de la pompe ou dans la roue à ailettes. A cet effet, la pompe selon l'invention comporte des conduitS ou canaux de retour internes, par exemple un ou plusieurs canaux d'évacuation dans l'arbre de la pompe, ou des canaux ou rainures dans un manchon de protection de l'arbre tournant contre un palier pour éviter àts modifications du jeu dans le palier sous l'influence de conditions de fonctionnement transitoires, ou dans un collet prolongé vers le haut de la roue ou encore dans un cuussinet de palier prolongé vers le haut. Le liquide peut être ramené jusque dans l'orifice d'aspiration de la roue de façon que l'orientation inclinée ou tangentielle des orifices de sortie des canaux d'évacuation produise une giration de même pas qui améliore le comportement de la pompe à 1' aspiration.Le liquide peut aussi etre ramené jusque dans la roue elle-même, les orifices de sortie du canal d'évacuation débouchant dans la roue en un point où règne une pression prédéterminée. Les conduits de retour peuvent aussi 'étendre à l'extérieur de l'arbre entre la roue et le palier, ainsi qu'au-dessus d'un fond intermédiaire ou du palier précite, pour aboutir dans la chambre d'aspiration. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemples non limitatifs, des formes d'exécution de cette pompe: Fig. i à 9 sont des vues en coupe partielle montrant diverses dispositions des conduits et canaux de retour qui ramènent le liquide pompé de la zone de calorifugeage 7. Dans les fig. i à 3, ce retour a lieu au-dessous du coussinet de palier 1 dans des canaux appropriés 9 et 4 pour compenser des différences de coefficient de dilatation entre le palier 2 et le coussinet 1 dans des conditions de fonctionnement transitoires (démarrage et arrêt rapides de la pompe 3 et changement rapides de température qui en résultent). Au-dessous du coussinet 1 se trouvent des canaux radiaux 4, qui débouchent dans un ou plusieurs canaux axiaux 5 ménagés dans l'arbre 8 de la pompe. Les canaux axiaux 5, qui débouchent dans la chambre d'aspiration 6, ainsi que les canaux 9 et 4, peuvent être conformés en passages étranglés. Tandis que la fig. 1 montre une forme d'exécution comportant un seul canal axial 5 et que la fig. 2 en montre une avec deux canaux axiaux 5, les fig. 3 et 4 montrent des variantes de réalisation dans lesquelles il n'est prévu aub si qu'un seul canal axial 5, le retour du liquide s'effectuant toutefois, outre par le canal 4, par des canaux 9 dans un collet 10 prolongé vers le haut de la roue ou dans le coussinet I prolongé vers le haut. Dans les formes d'exécution représentées aux fig. i à 5, le canal 5 s'étend jusqu'à la chambre d'aspiration 6 de la roue 11, dans celle représentée à la fig. 6, il débouche par des canaux radiaux 5' à l'intérieur de la roue Il en un endroit où règne une pression déterminée et, dans celle de la fig. 7, les canaux 5' s'étendent obliquement et tangentiellement pour déboucher dans la chambre d' aspiration 6. Les fig. 8 et 9 montrent des formes d'exécution dans lesquelles les conduits de retour à 1 t intérieur de la pompe s'étendent à l'extérieur de l'arbre, à la fig. 8 entre la roue Il et le palier 2, de la zone située au-dessus du fond intermédiaire li jusqu'à la chambre d'aspiration 6, ou à la fig. 9, de la zone située au-dessus du palier 2 jusqutà la chambre d'aspiration 6. - REVENDICATIONS 1.- Pompe centrifuge verticale pour le déplacement de métaux à l'état liquide, munie de moyens pour ramener le liquide en exces provenant de fuites, du fluide de grain sage ou du fluide sous pression des paliers, de la zone de calorifugeage dans la chambre d'aspiration de la pompe ou dans la roue à ailettes, caractérisée en ce que ces moyens comportent des conduits et canaux situés a l'intérieur de la pompe. 2.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le retour du fluide pompa s'effectue par un ou plisueyrs canaux radiaux (4) dans un canal axial central (5) de l'arbre (8) de la pompe. 3. - Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le retour du fluide pompé s'effectue par des canaux radiaux (4) de l'arbre et des canaux axiaux (9) dans un coussinet (1) tournant contre un palier (2). 4.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le retour du fluide pompe s'effectue par des canaux radiaux (4) de l'arbre et par des canaux axiaux (9) dans un collet (10) de la roue ou un coussinet (1) prolongé vers le haut. 5.- Pompe selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisée en ce que le canal axial (5) de l'arbre s'étend jusque dans la chambre d'aspiration (6) de la roue (11). 6.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le canal axial (5) de l'arbre débouche par des canaux transversaux (5') dans la roue (11), en un endroit où règne une pression prédéterminée. 7.- Pompe selon l'une quelconque des revendications i à 4, caractérisé en ce que les canaux transversaux (5') s'étendent obliquement ou tangentiellement. 8.- Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le retour du fluide pompé s'effectue par des conduits (12) situés entre le palier (2) et la roue (il), qui s'étendent depuis la zone placée au-dessus d'un pond intermédiaire (13) jusque dans la chambre d'aspiration (6), à l'extérieur de l'arbre (8). 9.- Pompe selon la revendication i, caractérisée en ce que le retour du fluide pompé s'effectue par des conduits (12) situés entre le palier (2) et la roue (11), qui s'étendent depuis une zone placée au-dessus du palier (2) jusque dans la chambre d'aspiration (6), a l'extérieur de l'arbre (8).