Brevet FR2464390A1 — publié le 19810306

La présente invention concerne un dispositif d'amélioration du comportement à la cavitation de pompes centrifuges, selon lequel un courant refoulé de fluide prélevé du côté de la pres- sion est envoyé dans la conduite d'aspiration de la pompe. Dans les installations de pompes, le problème se pose souvent de faire fonctionner les pompes pendant des durées pro- longées à pleine vitesse mais avec un courant de refoulement fortement étranglé. Lorsqu'une pompe centrifuge fonctionne ainsi à charge partielle, les sollicitations de cavitation qui dépendent du type de la tubulure d'aspiration, qu'elle soit droite ou courbe, sont plus importantes. Car lorsque la pompe fonctionne en charge partielle, les tourbillons à la sortie du rotor sont influencés de façon différente selon que la tubulure d'aspiration est droite ou coudée, ce dernier type étant préféré dans la technique des installations. La naissance et la formation du tourbillon en charge partielle détermine cependant dans une grande mesure le comportement de cavitation en charge partielle d'une pompe centrifuge. Le but de l'invention est de créer, pour des pompes centri- fuges pourvues de tubulures coudées, un dispositif simple ne provoquant pas de perturbations de fonctionnement dans la zone de fonctionnement optimale et au moyen duquel la sollicitation appliquée au rotor par la cavitation puisse être considérablement réduite quand la pompe fonctionne en charge partielle. Selon l'invention, ce problème est résolu en faisant pénétrer dans des pompes centrifuges pourvues de tubulures d'aspiration coudées un courant de fluide refoulé prélevé du c8té de la pression et envoyé en direction tangentielle par rapport à la conduite d'aspiration et dans le sens de rotation du rotor de la pompe dans l'enceinte o passe le courant du côté de l'aspiration, et ceci par l'intermédiaire de plusieurs ouvertures réparties sur la périphérie. Grâce à cette mesure et du fait d'un effet tourbillonnaire régulier, il est possible d'influencer la naissance et la formation du tourbillon de charge partielle de manière que les conditions du courant entrant correspondent dans la plus grande mesure possible à celles d'une tubulure d'aspiration droite, ce qui permet d'obtenir avec une pompe centrifuge pourvue d'une tubulure d'aspiration coudée un comportement à la cavitation en charge partielle aussi bon que lorsque la pompe centrifuge est pourvue d'une tubulure d'aspiration droite. L'invention prévoit que les ouvertures ont une forme qui augmente la vitesse du courant. Ces ouvertures peuvent avoir par exemple la forme de buses d'écoulement. La vitesse du courant partiel qui entre tangentiellement est mesurée de façon à être décisive sur l'influence exercée par le tourbillon de charge partielle. L'essentiel est que la pénétration tangentielle dans la tubulure coudée d'aspiration s'effectue dans la direction de la rotation du rotor de la pompe. Pour des raisorBd'économie d'énergie, un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que l'entrée du courant de fluide primaire est obtenue automatiquement lorsque le fonction- nement en charge partielle de la pompe centrifuge commence, au moyen d'une soupape de régulation connue en soi et disposée dans une conduite de retour disposée entre le côté de la pression et le côté de l'aspiration. La commande automatique de la soupape de régulation s'effectue par exemple au moyen d'un générateur de signaux réagissant au courant primaire. On peut ainsi exclure de façon optimale une baisse de rendement et on est assuré que l'alimentation ne s'effectue que dans la zone à charge partielle menacée de cavitation. La soupape de régulation peut être constituée par un simple régulateur à deux positions que l'on peut régler et qui s'ouvre par exemple quand le fonctionnement en charge partielle est de Q/Q t = 0,7. Pour être certain d'une alimentation régulière, un autre mode de réalisation de l'invention prévoit un canal annulaire monté à l'amont des ouvertures. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue schématique d'une pompe centrifuge selon l'invention; la fig. 2 est une vue en coupe suivant III-III de la fig. 1, et la fig. 3 est une vue en coupe suivant II-II de la fig. 2. *A la fig. 1 est représentée une pompe centrifuge 1 en amont du rotor 2 de laquelle est disposée une tubulure coudée d'aspiration 3. Une canalisation annulaire 4 disposée dans la zone d'entrée du rotor 2 est en liaison, par l'intermédiaire d'une conduite de liaison 5 dans laquelle est montée la soupape de régulation 6, avec le côté de la pression 7 de la pompe centri- fuge 1. Les fig. 2 et 3 montrent comment les ouvertures 8 peuvent être disposées avant l'embouchure d'aspiration du rotor. La canalisation annulaire 4, en cas de fonctionnement en charge partielle, est soumise au fluide refoulé par l'intermédiaire de la soupape de régulation 6, lequel fluide pénètre alors en direction tangentielle dans la tubulure coudée d'aspiration avant le rotor. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'amélioration du comportement à la cavitation de pompes centrifuges, du type dans lequel un courant de fluide refoulé prélevé du côté de la pression est envoyé dans la conduite d'aspiration de la pompe centrifuge, caractérisé en ce que le courant de fluide refoulé prélevé du côté de la pression de pompes centrifuges (1) pourvues de tubulures coudées d'aspi- ration (3) pénètre en direction tangentielle par rapport à la conduite d'aspiration et dans le sens de rotation du rotor (2) de la pompe dans l'enceinte réservée au courant du côté de l'aspiration en passant parp usieurs ouvertures (8) réparties sur la pér&hérie. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures (8) ont une forme qui augmente la vitesse du courant. 3.- Dispositif selon les-revendications l et 2, caractérisé en ce que l'alimentation du courant de fluide refoulé s'effectue automatiquement, lorsque la pompe commence à fonctionner en charge partielle, au moyen d'une soupape de régulation connue en soi et montée dans une conduite de retour entre le côté de la pression et le côté de l'aspiration. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une canalisation annulaire (4) est disposée à l'amont des ouvertures (8).