Brevet FR2567591A1 — publié le 19860117

La présente invention concerne une pompe centrifuge avec une tubulure axiale d'aspiration et une tubulure ravele de refoulement pour débiter des gaz liquéfiCs, comportant un étage de pompage centrifuge disposé du côté aspiration, aspirant normalement et fonctionnant sous charge complète d'alimentation et au moins un étage de pompage en canal latéral branchê en aval, fonctionnant sous charge partielle d'alimenta-' lion à auto-amorçage à l'aide d'un liquide auxiliaire. Des pompes de ce genre sont utilisées lorsqu'il exis- te des conditions défavorables d'aspiration, par exemple de grandes hauteurs d'aspiration ou de faibles hauteurs d'admission. Avec le premier étage de pompage centrifuge /l -,U,1çji de la hlauteur pratique, c'est-3dire la capacité d'aspiration, est i:if[ljeriée d'une façon favorable, sans aucune répercussion. sur le rendement et la hauteur de refoulement de la pompe. Avec l'étage de pompage en canal latéral branché en aval, une pression aussi élevée que possible est produite avec un Faible i fnombre deétages et à une vitesse de rotation assez faible. 2[J Dans une pompe connue (demande de brevet allemand DE-'A 1 528 826), il est connu de donner au diamètre de la roue radiale de l'étage de pompage centrifuge une valeur plus petite que le diamètre de la roue à aubes de l'étage de pompage en canal latéral. Par ce moyen, on a pu améliorer l'agencement de construction de l'ensemble de la pompe. La pompe connue ne convient pas pour. débiter des gaz liquéfiés, car le processus de refoulement avec auto-aspiration n'est assuré que lors de la présence d'un liquide auxiliaire. Par suite de consignes de sécurité plus sévères, on en est arrivé à disposer sous terre les récipients ou ]es cuves pour gaz liquéfiés et il devientL dorinc nécessaire d'ins- tallIC:,it unr- pm i pr( immPrrg de iongueur correspondante, placbe dans un enveloppe sûre, qui est inaccessible et de structure rompliquée, ou bien il faut installer au-dessus du récipient une pompe opérant dans le mode d'aspiration et réalisée en corresoondance de façon à être autoaspirante et à présenter la sécurité nécessaire de réenclenchement en cas d'arrêt. Les pompes connues jusqu'à maintenant ne satisfont que très difficilement à ces dernières conditions} car, généralement après l'arrêt et la coupure, elles se vident Jusqu'au bord inférieur de la tubulure d'aspiration et le liquide résiduel subsistant alors dans la pompe n'est plus suffisant pour garantir, lors de la remise en marche, une évacuation assez sûre de l'air se trouvant dans le conduit d'aspiration et par conséquent une réaspiration. Une autre condition imposée en ce qui concerne le débit de gaz liquéfié notamment consis- te fréquemment en ce que la pompe doit débiter un fluide exempt de bulles ou de gaz. Dans le cas de pompes, notamment lorsqu'elles doivent fonctionner en mode d'aspiration dans des conditions difficiles d'aspiration, on ne peut empêcher une vaporisation, au moins partielle, du fluide transporté dans la zone d'aspiration de la pompe, Même lorsque cette pompe est agencée de façon optimale en ce qui concerne le comportement à l'aspiration. Sous l'effet d'une augmentation de pression dans la pompe, une partie 21 du fluide,1agqée sous forme de gaz dans le conduit d'aspiration ou drans la zonf d'aspiration de la pompe est à nouveau liquéfiée, mais cependant dans de telles pompes, pour des raisons de sécuri- té, on doit encore disposer en aval un séparateur de gaz pour rl:Jrntir aussi que la pompe débite de façon sûre un fluide exempt de bulles et de gaz. Pour remédier aux inconvénients connus, on sait disposer (brevet EP-45 4R3) entre l'étage de pompage centri- fuge et l'étage de pompage en canal latéral, un volume de stockage de liquide d'une grosseur suffisante. On vise ainsi à pouvoir retenir dans la pompe une quantité de liquide auxiliaire suffisante pour permettre une nouvelle aspi- ration lors de la remise en marche de la pompe. Cependant, il s'est avéré que le volume de stockage de liquide, lors du débit de gaz liquifiés, ne fournit aucune garantie pour un fonctionnement sûr de la pompe. Il existe notamment des conditions de fonctionnement o le gaz liquéfié se transforme complètement en gaz dans la pompe et par con- séquent également dans le volume de stockage. Cela est par exemple le cas pour d'assez longues périodes d'immobilisation 0ou poltJ df's conditions défavorables de température. Ainsi, par exemple, dans le cas d'un rayonnement solaire assez long et assez intense arrivant sur une pompe placée à la surface du sol et dans 'le cas d'un réservoir placé sous terre, il est possible qu'il s'établisse une différence de température entre la pompe et le réservoir. Pour que le volume de stockage de liquide soit cons- tamment rempli de liquide, on doit prévoir une régulation électronique coûteuse qui fait en sorte que, par exemple pendant les périodes d'immobilisation, le volume de stockage subisse en permanence un complément de remplissage suffi- sant en liquide. En cas de panne de courant ou en cas d'au- tres pertubations possibles, le complément de remplissage en liquide du volume de stockage n'est pas assure. L'invention a pour but de créer une pompe centrifuge auto-aspirante pour débiter des gaz liquéfiés, cette prp,,'.' ef-,.elhauntL: pour débiter avec auto-aspiration sans pPji iti ll;il iw, Ce problème est résolu en ce qu'il est prévu un autre étage de pompage centrifuge et en ce que le ou les étages de pompage centrifuge sont pourvus de roues radiales de pompage centrifuge et/ou de roues radiales de compression. Avec ce moyen, on crée une combinaison triple. Un ajnute à la combinaison double connue, comprenant une pompe à rnots) centrifuge) plus une pompe à canal latéral, un troisième étage, notamment un étage de compression. Dans le cas d'une gazéification complète du gaz liquéfié, l'étage de compression comprime le liquide gazéi- fié et assure à nouveau sa liquéfaction de.sorte que, lors du réeilcienchement de la pompe, un liquide est collecté en un temps très court à l'intérieur de la pompe et cons- titue le liquide auxiliaire nécessaire pour l'aspiration. I'étage à roues centrifuges influençant favorablement la v;in.-i dle la, ha pUtlTu praifirlU d'aspiration assure la transmission du li- uidi( ll uxiJiaire formé, de l'usage de compression ' l'étage à canal lateéral. qui l'introduit en fin de compte dans le processus d'auto- aspirat ion. Grâce à la combinaison triple conforme à l'invent!qn, il est possible d'installer sur le sol une telle pompe sans ensembles auxiliaire et de régulation, avec des récl- pients disposés sous terre, et on peut tenir cette pompe prête à fonctionner à tout moment même au bout d'assez longues périodes d'immobilisation ou bien dans d'autres conditions défavorables de fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l!invention seront mis en évidence dans la suite de la description. donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence à la fiqure unique annexée qui est une vue en coupe d'un exemple de réalisation de l'invention. Dans un corps de pompe I comportant une tubulure axiale d'aspiration 2 et une tubulure radiale de refoulement 3, un arbre horizontal 4 est monté pour tourner dans des paliers 5 et 6. A l'intérieur du corps 1, il est prévu trois étages de pompage 7,8 et 9, à savoir un étage de -20 compression 7 comportant une roue radiale 10 de compression un étaqe de pompage centrifuge 8 fonctionnant sour charge ompliie d'alimentation et comportant une roue radiale 11, et un ôtaqe fde pompage e-n canal latéral 9, fonctionnant sous charge partielle d'alimentation par un liquide et comportant une roue à aubes 12. Dans l'exemple de réalisation, l'étage à canal laté- rai 9 est formé de deux étages élémentaires tandis que les étages de compression 7 et de pompage centrifuge R e comportent ohacun qu'un seul étage élémentaire. Le nombre des étaqes ainAi que leur disposition relative, p,,ut être modi- fié. la caractéristique essentielle concerne la présence de la combinaisorn riple, nS, composant d'un étage de compression, d'un élage do poimpave ninl riruge fonctionnanl sous charge com- plete d'alimentation et d'un étage à canal latéral fonctionnant sous charge partielle d'alimentation. La roue radiale de com'. pression 10 peut équiper l'étage 7 ou l'étage 8, Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pompe centrifuge décrite et représentée. REVENDICATIONS 1. Pompe centrifuge ayant une tubulure axiale d'aspi- ratinro et une tubulure radiale de refoulement pour débiter des gaz liquéfiés, comportant un étage de pompage centrifuge disposé du côté aspiration, aspirant normalement et fonctionnant suJ. ubar( eo eromp.èle d'alimentaliol et au moins un éLaQe de pompage en r'afll] 1ala éral branché en aval, fonctionnant sous charge partielle d'ali- mainito i.ril, auto-aspirant et opérant avec un liquide auxiliaire, pompe ca- ramtdirir uen c' qu'il est prévu en amont du premier étage de pompage 1 centrifuge (t) au moins un autre étage de pompage centrifuge(7). 2. Pompe centrifuge selon la revendication 1, carac- tédrisk' ren ce que le ou les étage de pompage centrifuge (a) sont pour- JO;]':l!ti rtoi r; une roue radiale (Il) de pompage centrifuge 3. Pampe centrifuge selon la revendication 1, carac- t.éris(e en ce que le ou]es étages de pompage centrifuge (7) o;l pjtlivu:,l'atu moins une roue radiale (10) de compression. P. oampe centrifuge selon la revendication 1, carac- t;érse F ei ce que l'étage de pompage centrifuge branché eri amrilit (7) ou l'étage de pompage centrifuge (8) branché ?, ri ava]: -i pourvu d'une roue radiale de compression (10)o ll.ili-sation d'une pompe centrifuge selon l'une l,'i',t;'l,' ih; r,;v-ndicaîorns 1 à 4 pour débiter des _iaz liquéfiés a partir d'une cuve ou récipient qui es*t placé plus profon- dément par rapport à la pompe.