Brevet FR2463865A1 — publié le 19810227

La présente invention concerne les turbo-compres- seurs et, plus particulièrement, les ensembles de compresseurs centrifuges à deux étages. Les compresseurs à deux étages sont largement ré- pandus dans la technique. Ils comprennent généralement deux unités en tandem présentant une longueur axiale relativement importante nécessitant un arbre également long et, le plus souvent, des paliers supplémentaires. Ces unités doivent donc occuper un espace considérable pour fonctionner correctement. La présente invention a pour objet de proposer un compresseur, ou machine similaire, à deux étages centrifuges compact, dans lequel la longueur axiale hors tout est équivalen- te à celle d'un seul étage de compresseur de l'art antérieur, et dans lequel le fluide à compresser est introduit en une zone décalée radialement vers l'intérieur par rapport à l'axe longi- tudinal du compresseur pour être fourni à l'entrée de la premiè- re roue centrifuge, à la sortie de laquelle le fluide est dé- chargé par une sortie comportant des aubes redresseuses rédui- sant la turbulence, puis par des passages ou conduits de pontage ou de recirculation s'étendant dans la première entrée, et de là vers l'entrée de la roue centrifuge du second étage, cette dernière entrée étant décalée radialement vers l'intérieur par rapport à la première entrée, le fluide étant finalement déchar- gé à la sortie de la roue du second étage. Les roues ou rouets sont assemblés pour tourner en concert suivant un agencement formant une paroi de séparation commune. Les deux étages sont -2- donc regroupés au niveau du même côté d'un groupe rotor, avec les deux sorties de roues gardant sensiblement la même distan- ce radiale par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement, les roues étant séparées par la paroi profilée commune. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif mais nullement limitatif,faite en relation avec les dessins annexés, sur les- quels: La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un compresseur selon la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; et La figure 3 est une coupe longitudinale partielle suivant la ligne 3-3 de la figure 1. Comme représenté sur les dessins, le compresseur double-étage, selon la présente invention, comprend une entrée primaire 10 pour acheminer le fluide à compresser vers un dispositif d'entrée circulaire 12 et ensuite vers une structure de passage d'entrée 14 dans laquelle sont disposées plusieurs aubes de guidage d'entrée réglables 16 ayant une section fuselée, comme représentée sur la figure 2, qui dirigent le fluide dans une direction générale radiale vers la roue centrifuge du premier étage 18. Le fluide est déchargé de cette première roue, en un endroit décalé radialement vers l'extérieur par rapport à l'en- trée de cette roue, dans un collecteur annulaire 20 réentrant axialement et comportant une pluralité d'aubes redresseuses fi- xes 22. Le fluide s'écoule ensuite par une chambre de décharge ou de sortie intermédiaire 24 et par des passages de traversée ou de recirculation 26 répartis radialement dans la chambre d'entrée 28 de la roue du second étage 30, d'o il est finale- ment déchargé dans un diffuseur ou une volute circulaire 32 vers une sortie 34. La roues de premier et de second étages 18 et 30 font partie d'un groupe rotor centrifuge 36 monté sur un arbre 38 relié à une source d'entraînement en rotation, par exemple un moteur ou un groupe turbines. Le rotor est logé dans un -3- carter en plusieurs parties 40 comportant des parois définissant en partie la chambre de décharge intermédiaire 24, la chambre d'entrée 28 du second étage et le diffuseur de sortie 32. Les roues 18 et 30 peuvent être réalisées sous la forme d'un rotor en une seule pièce ou sous forme d'éléments séparés ultérieure- ment assemblés. On notera que l'entrée de la roue de premier éta- ge 18 est située radialement à l'extérieur de l'entrée de la roue de second étage 30, les passages de recirculation ou de retraversée 26, traversant la structure de passage d'entrée 14 reliant continûment l'entrée primaire 10 et l'entrée de la première roue 18 en un endroit o la vitesse d'écoulement et les pressions sont faibles de sorte que les pertes en vitesse et en pression sont également faibles, voire négligeables. - Du fait que les aubes de guidage d'entrée 16 sont réparties sur une zone de large diamètre, ces aubes sont plus efficaces pour diriger le fluide d'entrée vers la roue de pre- mier étage 18 que suivant d'autres configurations ou agencements tels que ceux que l'on retrouve notamment dans l'art antérieur. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modi- fications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. -4- REVENDICATIONS 1 - Compresseur tournant à deux étages, comprenant une roue de premier étage et une roue de second étage reliées à un arbre tournant, des entrées et des sorties pour chaque étage, l'entrée du second étage étant relié à la zone de déchar- ge du premier étage, les sorties de chaque étage étant situées sensiblement à la même distance radiale par rapport à l'arbre, caractérisé en ce que l'entrée de la roue de second étage (30) est située radialement à l'intérieur de l'entrée de la roue de premier étage (18). 2 - Compresseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend, dans la sortie (20) du premier étage, une pluralité d'aubes redresseuses fixes (22). 3 - Compresseur selon la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, dans la zone d'entrée (14) de la roue de premier étage (18) des aubes de guidage d'entrée réglables (16). 4 - Compresseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend en outre, des passages de recircula- tion (26) traversant la zone d'entrée (14) de la roue de premier étage (18) et reliant la sortie (20) de la roue de premier étage et la zone d'entrée (28) de la roue de second étage (30). - Compresseur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les roues (18, 30) des premier et second étages sont assembléespour tourner ensemble et sont séparées par une pa- roi commune. 6 - Compresseur selon la revendication 5, caracté- risé en ce que les roues (18, 30) des premier et second étages sont formées dans un rotor d'une seule pièce.