Brevet FR2466647A1 — publié le 19810410

La présente invention concerne une pompe centrifuge comportant un carter en spirale et, en plus, une envelop- pe résistant à la pression, par exemple une pompe d'alimen- tation pour centrales d'énergie. Dans les pompes centrifuges à plusieurs étages pour pressions élevées, par exemple les pompes d'alimentation de centrales d'énergie, on utilise couramment des cons- tructions qui, pour des raisons de sécurité et de service -montage rapide, comportent une enveloppe qui entoure les éléments qui guident le fluide et créent la pres- sion. Cette enveloppe est généralement soudée dans la conduite. De même, dans les pompes centrifuges à un seul éta- ge comportant des moyens de guidage conformés en carter à spirale, on connaît des formes d'exécution qui comportent une telle enveloppe (demande de brevet allemand 26 40 866). Ce carter est généralement soudé dans l'enveloppe. Un tel agencement présente les inconvénients suivants: 1. Si le carter en spirale subit des détériorations, par exemple par suite de cavitations, la réparation est ren- due difficile par la liaison inséparable entre le car- ter et la spirale. 2. La soudure entre le carter et l'enveloppe qui l'entoure est, en raison de son emplacement, délicate à exécuter et ne peut être complètement contrôlée qu'au prix d' opérations supplémentaires coûteuses, par exemple usi- nage d'une saillie d'appui en pleine matière de l'en- veloppe. 3. Pour des raisons de soudabilité, le choix du matériau pour l'enveloppe extérieure est limité, car sa souda- bilité doit être à mi-chemin entre celle du matériau de la conduite, qui est généralement faiblement allié, et celle du matériau du carter en spirale qui, pour des raisons de vitesses d'écoulement, est fortement allié. 4. Lors du transport de fluides très chauds ou froids, les différences de dilatation dues aux différences de tem- pérature ou de coefficient de dilatation thermique provoquent des déplacements relatifs radiaux entre le rotor et le stator et nuisent à la sécurité de fonction- nement. L'invention a donc pour objet d'éliminer les incon- vénients ci-dessus. A cet effet, dans la pompe selon l'invention, le carter en spirale et l'enveloppe sont reliés l'un à l'au- tre par des moyens d'étanchéité amovibles et, de son côté, le carter en spirale est suspendu à des faces de l'envelop- pe disposées radialement par rapport à l'axe du rotor ou à des faces de l'enveloppe disposées concentriquement à cet axe. 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, plusieurs formes d'exécution de cette pompe: Fig. 1 à 4 sont des vues en coupe transversale re- présentant diverses formes d'exécution des moyens d'étan- chéité entre l'enveloppe et le carter à spirale; Fig. 5 à 8 sont des vues en coupe axiale représen- tant diverses formes d'exécution de la suspension du car- ter à l'intérieur de l'enveloppe; Fig. 9 à 11 sont des vues en coupe transversale re- présentant d'autres variantes de réalisation de cette sus- pension. On peut voir à la figure 1 que liétanchéité est ré- alisée dans un plan tangent à un cercle ayant son centre sur l'axe 3 durotor. Cette étanchéité est assurée par un élément d'étanchéité 4 et une liaison par vis 5. Les figures 2 et 3 montrent des formes d'exécution dans lesquelles l'étanchéité est assurée en outre par un morceau de tube 6 déplaçable à la manière d'un piston. Ce- ci permet de limiter l'espace nécessaire au montage et de réaliser diverses positions d'appui. L'étanchéité entre le morceau de tube 6 et lecarter en spirale 1 est assurée par des éléments appropriés, de préférence des joints an- nulaires. La figure 4 montre une forme d'exécution dans la- quelle la tubulure de sortie du carter en spirale présen- te en embout cylindrique enfoncé dans un évidement corres- pondant de la paroi de l'enveloppe 2. L'étanchéité entre cet embout et la paroi qui définit cet évidement est as- surée par un joint 4". L'ensemble peut être avantageuse- ment agencé de façon que la pression intérieure qui règne ferme l'interface à cet endroit. Les formes d'exécution qui viennent d'être décrites en référence aux figures 2, 3 et 4 permettent également, de façon avantageuse, des déplacements radiaux au niveau des joints d'étanchéité et peuvent donc tolérer des dif- férences de dilatation dans le sens radial entre le carter en spirale 1 et l'enveloppe extérieure 2 sans qu'il en ré- sulte un décentrage du carter. La figure 5 montre que le carter en spirale 1 est suspendu à l'intérieur de l'enveloppe 2 au moyen d'un tube support 7 disposé concentriquement à l'axe du rotor. A la figure 5, ce tube support 7 est venu de moulage avec le carter. Mais il peutr aussi être être fixé au carter par soudage ou à l'aide de vis. On choisira de préférence un agencement qui comporte de chaque côté un ajustement per- mettant un certain déplacement et qui confère donc à la pompe selon l'invention l'avantage supplémentaire de per- mettre aussi une dilatation dans le sens axial. Le tube support peut n'être prévu que sur un seul côté du carter. Il est toutefois avantageux d'utiliser une suspension bi- latérale. La figure 6 montre une forme d'exécution dans la- quelle il est prévu deux tubes supports 7, un de chaque côté du carter 1, auquel ils sont fixés par des vis. La figure 7 montre une suspension au moyen d'un seul tube support 7, qui traverse le carter 1 et qui, dans la zone de l'entrée 11 du carter, peut être conformé en- roue directrice. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 8, on obtient au moyen du tube support 7 et d'une bague 8 d'immobilisation axiale un "accrochage" et donc un renfor- cement du carter 1. On peut voir à la figure 9 que le carter 1 est sus- pendu à l'aide de vis 5 au plan de joint. La figure Il montre une suspension du carter 1 au moyen de saillies 9 venues de moulage avec lui ou fixées sur sa face externe par soudage ou à l'aide de vis, sail- lies qui s'adaptent à des faces 1O'_de:l'enveloppe, dispo- sées concentriquement à l'axe du rotor. A la figure 11, la suspension du carter s'effectue également au moyen de saillies 9 venues de moulage, sou- dées ou fixées par vis, mais ces saillies reposent sur des faces de l'enveloppe 2 qui sont disposées radialement par rapport à l'axe du rotor. Ces faces constituent un des flancs de rainures 10 ménagées dans la face interne de l' enveloppe et dans lesquels les saillies 9 s'engagent avec un jeu qui permet une dilatation radiale du carter 1 sans décentrage de celui-ci. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux formes d'exécu- tion qui viennent d'être décrites à titre d'exemples seu- lement; elles en embrassent, au contraire, toutes les va- riantes de réalisation. - REVENDICATIONS - 1.- Pompe centrifuge comportant un carter en spi- rale et, en plus, une enveloppe résistant à la pression, par exemple pompe d'alimentation pour centrale d'énergie, caractérisée en ce que le carter en spirale (1) et l'en- veloppe (2) qui l'entoure sont reliés l'un a l'autre par des moyens d'étanchéité amovibles (4, 411", 6) et en ce que le carter est, de son côté, suspendu à'des faces de l'en- veloppe disposées radialement par rapport à l'axe (3):-du rotor ou a des faces de l'enveloppe disposées concentri- quement à cet axe. 2.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractériséepar uneinterface d'étanchéité (4") de forme plane ou cylindrique, disposeeradialement et déplaçable librement dans le sens radial. 3.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caracterisée en ce qnu'un tronçon de tube (6) déplaçable à la manière d'un piston sert de moyen d'étanchéit6 amovible. 4.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée par un serrage à l'aide de vis (5) de l'inter- face d'étanchéité (4') entre le carter (1) et l'enveloppe (2). 5.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section cylindrique qui forme le système d'étanchéité (4) est dimensionnée de façon que la pression intérieure provoque un serrage dans l'in- terface. 6.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ou deux tubes supports centraux (7) disposés concentriquement à l'axe du rotor (3) servent à la suspension du carter en spirale (1). 7.- Pompe centrifuge selon la revendication 6, caractérisée en ce que le ou les tubes supports (7) coin- cent le carter (1) ou servent d'étai entre lui et les cou- vercles résistants à la flexion de l'enveloppe (2). 8.- Pompe centrifuge selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que le ou les tubes supports (7) sont montés dans des pièces qui portent les paliers radiaux. 9.- Pompe centrifuge selon la revendication 8, caractérisée en ce que le tube support(7) est conformé en roue directrice dans la zone de l'entrée (11) du car- ter. 10.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de suspension du car- ter (1) sont conformés en saillies (9) venues de moulage avec celui-ci ou fixées sur lui par soudage ou à l'aide de vis, qui reposent dans un plan orienté radialement à l'axe du rotor, dans des rainures (10) de forme corres- pondante, ménagées dans la'face interne de l'enveloppe. 11.- Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éléments de suspension du carter (1) sont conformés en saillies (9) venues de mou- lage avec celui-ci ou fixées sur lui par soudage ou à 1' aide de vis, qui maintiennent le carter dans des faces (10') avec lesquelles elles s'ajustent et qui sont con- centriques à l'axe du rotor.