Brevet FR2535412A1 — publié le 19840504

Etage d'aspiration pour pompe centrifuge à plusieurs étages. La présente invention est relative à un étage d'aspi- ration pour une pompe articulée à plusieurs étages dont la partie pompe, constituée par plusieurs enveloppes d'étage identiques, est maintenue assemblée par des tirants ex- térieurs, les tirants étant fixés à l'enveloppe sous pression et à l'étage d'aspiration et l'étage d'aspiration comportant une tubulure d'arrivée. Une pompe de ce type, appelée WKT 300, qui comportait six étages et qui est représentée par la figure 1, a été mise en service publiquement en 1972 Il s'agit dans ce cas d'une pompe à condensats verticale à six étages de construction analogue à un réservoir, dans laquelle un étage d'aspiration comprenant une roue à deux conduits absorbe les efforts des tirants qui maintiennent ensemble les cinq autres étages de la pompe L'enveloppe de l'étage d'aspiration comporte en plus une tubulure d'arrivée bridée en angle droit. Un mode de construction analogue, représenté par la figure 2, est décrit dans le document KSB NO 1 754 21 relatif à des pompes centrifuges à haute pression WK comportant une arrivée axiale Ce type de pompe comporte une enveloppe d'en- trée ( 102) qui absorbe les efforts des tirants qui maintiennent ensemble les étages de pompe suivants et comporte également une tubulure d'arrivée bridée en angle droit. Ces modes de construction permettent de réaliser des pompes articulées à plusieurs étages dans lesquelles, comme dans un jeu de construction, on peut utiliser toujours les mêmes enveloppes d'étage et les mêmes roues mobiles L'in- convénient consiste cependant dans le fait que chaque en- veloppe d'étage d'aspiration ou chaque enveloppe d'entrée demande à être réalisée avec des moyens importants pour qu'- elle puisse absorber les efforts que les tirants doivent développer pour assurer l'étanchéité de l'ensemble de 1 a pompe articulée et pour qu'elle puisse être munie d'une tubulure d'arrivée individuelle permettant l'adaptation de la pompe à n'importe quel système de canalisations. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un étage d'aspiration de pompe articulée qui puisse absorber les efforts, soit simple à construire et, en même temps, constitué un point de fixation de la pompe articulée. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que l'enveloppe de l'étage d'aspiration provient, par séparation, d'une plaque de tôle d'acier et que sa cavité intérieur qui guide le courant de fluide ou qui contient les pièces qui guident le courant de fluide est réalisée par usinage avec enlèvement de copeaux Cette solution permet des économies considérables lors de la fabrication des enveloppes de guidage du courant de fluide ayant une géométrie compliquée. En effet, la fabrication des enveloppes d'étages d'aspiration connues que l'on utilisait jusqu'à présent pour les pompes articulées à plusieurs étages et qui étaient constituées par des pièces moulées, forgées, matricées, ou réalisées en matière plastique par injection, exigeait, dans chaque cas, la fabrication de modèles ou d'outils de moulages spéciaux pour le finissage de l'enveloppe. Comme l'enveloppe de l'étage d'aspiration doit absorber la totalité des efforts des tirants nécessaires à l'étanchéité de la pompe, les enveloppes des pompes connues sont sur- dimensionnées par rapport aux efforts développés à 'Ln- térieur de la partie de pompe correspondant à cette partie de l'enveloppe La solution suivant l'invention permet de détacher d'une manière très simple, par exemple par découpage au chalumeau, J'enveloppe de l'étage d'aspiration dans une plaque de tôle d'acier et d'y ménager, d'une manière très simple, au moyen d'une machine d'usinage, la cavité nécessa e pour la partie qui dirige Je courant de fluide On peut égale- ment placer dans cette cavité les roues mobiles utilisées dans les aubres étages de la pompe Cette enveloppe de l'étage d'aspiration absorbe la totalité des efforts des tirants d'ancrage de la pompe articulée et il suffit de fixer à cette enveloppe, d'une manière très simple, la tubulure de raccord 25354 12 de la canalisation d'aspiration correspondante. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'enveloppe de l'étage d'aspiration a un contour extérieur anguleux ou polygonal Cette disposition permet, en choisissant convenable- ment les dimensions dans le sens de la longueur, par exemple pour une forme rectangulaire, de placer ou de fixer directe- ment l'enveloppe sur des poutres en acier à l'endroit o la pompe doit être installée Il n'est donc plus nécessaire d'ajouter d'autres supports pour soutenir ou entourer la pompe Ce système permet également une utilisation optimale de la plaque d'acier utilisée pour la fabrication. Dans un autre mode de réalisation, les dispositifs de fixation et/ou de guidage associés à l'enveloppe de l'étage d'aspiration sont découpés au chalumeau en même temps que le contour extérieur de l'enveloppe d'aspiration au cours d'une seule et même opération îl suffit qu'ensuite la surface d'appui du dispositif de guidage ou de fixation soit modifiée en une seule opération pour recevoir les dimensions d'appui pour que l'on obtienne d'une manière simple un point de fixation pour la pompe. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la longueur de l'enveloppe dans le sens axial correspond à la longueur dans le sens axial de chacune des enveloppes d'étages suivantes De ce fait,il est- possible, par exemple lorsque la place dont on dispose à l'emplacement de montage de la pompe articulée oblige à placer la tubulure d'amenée à une plus grande distancrdu point de fixation de la pompe articulée, d'utiliser l'enveloppe de l'étage d'aspiration comme deuxième étage de la pompe articulée et, inversement, la deuxième enveloppe d'étage, comme enveloppe d'aspiration La pression à l'intérieur de la première enveloppe d'étage est encore assez faible pour qu'il suffise, au moyen de vis de dilatation ou de petits tirants, de serrer la deuxième enveloppe d'étage originelle entre la tubulure d'arrivée et l'enveloppe déplacée de l'étage d'aspiration En effet, les efforts des tirants d'ancrage essentiels à la fermeture hermétique de la pompe 25354 1 2 articulée sont déterminés par la pression finale de la pompe articulée, de sorte qu'il suffit d'absorber au moyen de vis plus petites la faible pression du premier ou des deux premiers étages Le principe de cette solution est déjà connu d'après le brevet allemand 1 072 100, mais, dans le dispositif qui y est décrit, les vis d'ancrage et la pièce de serrage intermédiaire empêchent de choisir ultérieurement, à volonté, le mode de montage de la pièce de serrage intermédiaire. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la partie intérieure de l'enveloppe qui guide l'écoulement ou qui contient les parties guidant l'écoulement est recouverte d'une couche de protection contre la corrosion et/ou l'érosion. Cette précaution permet d'utiliser une enveloppe d'aspiration faite d'une simple tale d'acier même lorsque les milieux transportés sont des produits agressifs Il suffit alors de recouvrir de matériaux résistants les surfaces exposées à l'action du milieu transporté. L'invention est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée en se référant au dessin joint dans lequel: - Les figures 1 i 2 représentent des modes de construction connus; La figure 3 représente un dispositif suivant l'invention; La figur e 4 en est une vue en plan par dessus; Les figures 5 à 8 représentent différentes formes de réalisation de l'étage d'aspiration; Les figures 9 et 10 sont des vues en coupes axiales de pompes centrifuges représentant l'étage d'aspiration comportant une arrivée axiale; La figure Il représente une pompe centrifuge dans laquelle l'étage d'aspiration est utilisé-comme deuxième étage et le deuxième étage comme étage d'aspiration; La figure 1 représente la pompe centrifuge KSB du type WKT 300 à six étages mentionnée dans le préambule de la description et la figure 2 représente le mode de construction décrit dans le document KSB NI 1 754 21. La figure 3 représentele mode de construction suivant l'invention Le moteur ( 1) entraîne une pompe centrifuge ( 3) par l'intermédiaire d'un accouplement ( 2) qui, dans le mode de réalisation choisi, comporte un arbre vertical La suspension de la pompe centrifuge et du moteur s'effectue par l'étage d'aspiration ( 4) dont les dimensions sont suffisantes pour qu'il puisse être supporté par un cadre sup- port ( 5) et, en même temps, par l'intermédiaire d'une lanterne support ( 6), supporter le poids du moteur ( 1) La tubulure d'arrivée ( 7) bridée en angle droit sur l'étage io d'aspiration ( 4), comporte une canalisation d'arrivée orientée dans le sens radial pour l'amenée du liquide à transporter et est munie d'un palier support ( 8) bridé en angle droit. Les efforts nécessaires au maintien de la cohésion de la pompe centrifuge ( 3) sont produits par des tirants ( 9) qui sont montés sur l'enveloppe à pression ( 10) et sur l'étage d'aspiration ( 4). La figure 4 est une vue en plan par dessus suivant la ligne IV-IV de la figure 3, qui met en évidence le contour rectangulaire de l'étage d'aspiration Dans ces conditions, l'étage d'aspiration peut être réalisé d'une manière très simple à partir d'une plaque en tôle d'acier, par exemple par découpage au chalumeau Il suffit alors de ménager des trous de fixation, les trous ( 11) servant à la fixation au cadre support ou à la base, les trous ( 12) recevant un nombre correspondant de tirants et les trous ( 13) servant à la fixation de la tubulure d'arrivée ( 7) à l'enveloppe d'aspiration ( 4). Les figures 5 à 8 représentent différentes formes du contour extérieur de l'étage d'aspiration convenant à différentes applications Les figures 5 et 6 correspondent à un cas o les dispositifs de fixation ( 14), dans lesquels les trous ( 11) sont ménagés, ont été détachés en même temps. Cette méthode permet de réaliser la pompe centrifuge aussi bien avec un arbre horizontal qu'avec un arbre vertical Le nombre des trous ( 12, 13), qui peut varier, dépend des pres- sions réalisées dans les différents types de pompes centrifuges. La figure 7 représente un étage d'aspiration dont le contour a pour point de départ une forme fondamentale carrée pour aboutir à la forme indiquée en traits interrompus sur la plaque de base ( 15) Il en est de même pour l'appareil re- présenté par la figure 8, sauf que, dans ce cas, la forme fondamentale est rectangulaire Il n'y a que les dispositifs de fixation ( 1 i) qui soient différents dans ce cas, car ils sont petits dans la moitié de gauche du dessin et grands dans la partie de droite du dessin On aboutit alors, pour 1 o la fabrication de l'étage d'aspiration, à une utilisation optimale du matériau. La figure 9 représente un étage d'aspiration ( 4) complètement terminé et monté et comportant des tubulures d'arrivée ( 7) fixées par des brides pour réaliser une arrivée axiale La fixation s'effectue au moyen de petites entretoises ( 15) que lion visse dans des évidements borgnes ( 13). Les tirants ( 9) introduits dans les trous ( 12) et montés sur l'enveloppe à pression ( 10) assurent l'assemblage des étages de pompe L'espace intérieur ( 18) qu'il est néces- saire de ménager à l'intérieur de l'étage d'aspiration ( 4) pour le logement des roues ( 16) ou de dispositifs de guidage ( 17) est réalisé au moyen de machines d'usinage avec enlève- ment de copeaux. La figure 10 représente un mode de réalisation analogue à celui que représente la figure 9, avec cette différence que, du fait que l'enveloppe d'aspiration est placée dans -l'autre sens, la tubulure d'arrivée ( 7) peut être réalisée par soudage. La figure il représente un mode de réalisation dans lequel, pour tenir compte par exemple de la place disponible, l'étage d'aspiration se trouve dans la zone du deuxième étage de la pompe et dans lequel la deuxième enveloppe d'aspiration primitive ( 19) remplit la fonction d'étage d'aspiration Cette possibilité résulte du fait que les deux étages d'aspiration ont la même position axiale nue le reste de l'enveloppe des étages et que la pression est encore assez faible dans la zone des deux premiers étages. REVENDICATIONS I. Etage d'aspiration de pompe articulée à plusieurs étages dont la partie pompe, constituée par plusieurs envelop- pes d'étages identiques, est maintenue assemblée par des tirants extérieurs fixés à l'enveloppe sous pression et à l'étage d'aspiration, l'-étage d'aspiration comportant une tubulure d'entrée, caractérisé en ce que l'enveloppe de l'étage d'aspiration ( 4) est réalisée par séparation à partir d'une plaque de tôle d'acier et que sa cavité intérieure ( 18) qui guide l'écoulement ou contient les pièces ( 17) qui guident l'écoulement est réaliséepar usinage avec enlèvement de copeaux. 2. Etage d'aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe de l'étage d'aspiration ( 4) a un contour angulaire ou polygonal ' 3. Etage d'aspiration selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les dispositifs de fixation ( 14) et/ou les dispositifs de guidage que comporte l'enveloppe de l'étage d'aspiration ( 4) sont réalisés par séparation en une seule opération en même temps que le contour extérieur. 4. Etage d'aspiration selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que la longueur de l'enveloppe dans le sens axial correspond à la longueur dans le sens axial de chacune des enveloppes d'étage ( 10) suivantes. 5 Etage d'aspiration selon l'une quelconque des revendications l à 4, caractérisé en ce que la cavité intérieur ( 18) qui guide l'écoulement ou contient les parties ( 17) guidant l'écoulement est recouverte d'une couche de protection contre la corrosion et/ou l'érosion.