Brevet FR2582746A1 — publié le 19861205

Rotor de pompe, notamment rotor de pompe centrifuge La présente invention se rapporte à un rotor de pompe, et notamment à un rotor de pompe centrifMEe, ce rotor étant pourvu d'une ou de plusieurs aubes rectilignes ou incurvées qui s'étendent dans des directions radiales. Pour le pompage des eaux usées, la pompe centrifuge s'est avérée être le type de pompe le plus avantageux en ce qui concerne les risques de blocage, sa durée de vie, sa stabilité en fonctionnement et ses coûts de fabrication. En outre, la pompe centrifuge est particulièrement bien adaptée pour le pompage de boues et de pâte à papier 0 ainsi que pour des applications dans lesquelles elle est soumise à une usure importante comme par exemple lorsqu'elle est utilisée en des endroits o du sable peut s'infiltrerdans la pompe. Une caractéristique typique d'une pompe.cen- trifuge est qu'entre le rotor et le carter de la pompe, est délimité un espace de grande largeur dans lequel les aubes ne pén4trent pas, la largeur de cet espace correspondant au débit de la pompe. Par ailleurs, les aubes du rotor utilisé dans les pompes centrifugesne sont pas pourvues diarêtes frontales transversales au passage pour l'écoulement, arêtes sur lesquelles des substan- ces solides de structure fibreuse allongée pourraient s'enchevêtrer. Toutefois, les pompes centrifigesde l'état antérieur de la technique présentent un inconvé- nient qui réside dans le fait qu4elles possèdent un faible rendement et une mauvaise courbe de hauteur d'élévation; Ceci est dû au fait qu'un écoule- ment préjudiciable a lieu autour des arêtes des aubes du rotor en raison, à nouveau, de la différence entre les'pressions régnant au-dessus et audessous des aubes. Le but de la présente invention est la réalisation d'un rotor, notamment pour pompes centrifuges qui possède un rendement et une courbe de hauteur d'élevation nettement améliorés. Pour ce faire, la présente invention propose un rotor de pompe qui se caractérise en ce que les arêtes des aubes sont pourvues de rebords sensi- blement perpendiculaires à la surface des aubes. Ces rebords interdisent de façon certaine tout écoulement préjudiciable autour des arêtes des aubes en améliorant considérablement le rendement de la pompe et les caractéristiques de sa courbe de hauteur d'élévation. Un mode de réalisation avantageux de l'invention se caractérise en ce que la distance entre un rebord et l'aube voisine augmente en direction de la circonférence du rotor. Cette disposition interdit l'accumulation de substances solides dans cet espace. Entre autres avantages, l'invention confère une durée de vie nettement plus grande au rotor, étant donné que les rebords empêchent, autour des arêtes des aubes, l'établissement d'un écoulement turbulent qui sinon provoquerait une usure des aubes lors du pompage de liquides contenant des substances abra- sives. Au surplus, un écoulement plus "doux" du liquide est obtenu à travers la pompe grâce à la présence des rebords. Ceci présente un intérêt tout parti- culier lorsque, par exemple, la pompe est utilisée pour le pompage de boues actives dans une installation d'épuration d'eaux usées,car les flocs présents dans les boues ne doivent pas être désagrégés au cours du pompage. La plus grande modération de l'écoulement est également due à l'absence d'écoulement turbulent autoun des arêtes des-aubes car c'est cette turbulence qui provoque la désa- grégation des flocs de boues. La présente invention va maintenant être décrite plus en détails, mais sans aucun caractère limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe partielle d'une pompe centrifuge dont le rotor est équipé-d'aubes conformes à l'invention; 20. la figure 2 illustre un mode de réalisation avantageux du rotor pour pompecentrifuge conforme à l'invention, dont les rebords sont situés sur les faces arrière des aubes; la figure 3 est une vue en coupe du rotor de la figure 2, effectuée suivant la ligne III-III de cette figure 25. la figure 4 illustre un second mode de réalisation avantageux du rotor pour pompe centrifge conforme à l'invention-, dont les rebords sont situés sur les faces frontales des aubes; la figure 5 est une vue en coupe du rotor de la figure 4, effectuée suivant la ligne V-V de cette figure; 30. la figure 6 illustre un troisième mode de réalisation avantageux du rotor pour pompe centrifue conforme à l'invention, dont les rebords sont situés en partie sur les faces frontales des aubes et en partie sur les faces arrière de ces dernières; et la figure 7 est une vue en coupe du rotor de la figure 6, effectuée suivant la ligne VII-VII de cette figure. La figure 1 représente une vue en coupe d'une pompe centrifuge selon l'invention. Le liquide à pomper, aspiré sous l'effet de la dépression, pénê- tre dans la pompe par l'ouverture 1 et est refoulé par le rotor 2 à travers l'ou- verture 3. Conformément à l'invention, les arêtes des aubes 5 sont pourvues de rebords 4 qui empêchent un écoulement du liquide autour des arêtes des aubes. Comme représenté sur les figures 2 et 3, les rebords 4 peuvent être formés sur les faces arrière des aubes. Il est préférable que les rebordsr s'étendent perpendiculairement aux aubes. Dans le mode de réalisation des figures 4 et 5, les rebords se trouvent sur les faces frontales des aubes et, dans celui des figures 6 et 7, ils sont formés en partie sur les faces frontales et en partie sur les faces arrière. Le positionnement des rebords par rapport aux aubes peut être déterminé suivant les conditions de fonctionnement de la pompe. Des essais ont permis de démontrer que l'utilisation de rebords confor- mes à l'invention apporte une augmentationallant jusqu'à 43 %,du rendement de la pompe et de son pouvoir d'élévation. - Comme le montrent les figures 2, 4 et 6, la distance A entre un rebord 4 et l'aube suivante augmente en direction de la circonférence du rotor 1. Cette disposition a pour but d'éviter aux substances solides contenues dans les eaux usées ou analogues de se coincer entre les aubes. La largeur de c1haquere- bord augmente aussi le long de l'aube en direction de la circonférence 7. L'arête intérieure 6 de chaque rebord s'étend en décrivant une spirale en di- rection de la circonférence du rotor. Le rapport de la hauteur maximum d'un rebord 4 sur le diamètre exté- rieur du rotor (Bma /d2) présente une valeur comprise entre 0,03 et 0,20 et, de préférence, entre 0,07 et 0,14. Il va de soi que pour l'homme de l'art l'invention n'est pas limitée exclusivement aux modes de réalisation décrits ci-dessus mais peut, au contraire, faire l'objet de modifications restant dans le cadre des revendications annexées.\ REVENDICATIONS 1. Rotor (2) de pompe, notamment rotor de pompe centrifuge, pourvu d'une ou de plusieurs aubes rectilignes ou incurvées (5) qui s'étendent dans des directions radiales, caractérisé en ce que les arêtes des aubes (5) sont pour- vues de rebords (4) sensiblement perpendiculaires à la surface des aubes. 2. Rotor de pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits rebords (4) sont situés sur les faces frontales des aubes (5). 3. Rotor de pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits rebords (4) sont situés sur les faces arrière des aubes (5). 4. Rotor de pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits rebords (4) sont situés en partie sur les faces frontales des aubes (5) et en partie sur les faces arrière de ces dernières. 5. Rotor de pompe selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que la distance (A) entre chaque rebord (4) et l'aube voisine augmente en direction de la circonférence du rotor. 6. Rotor de pompe selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que la largeur (B) de chaque rebord (4) augmente le long de l'aube correspondante en direction de la circonférence du rotor. 7. Rotor de pompe selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que le rapport de la hauteur maximum d'un rebord (4) sur le diamètre extérieur du rotor (Bmax/d2) présente une valeur comprise entre 0,03 et 0,20 et, de préférence, entre 0,07 et 0,14. 8. Rotor de pompe selon l'une quelconque des revendications 1 & 7, caractérisé en ce que l'arête intérieure (6) de chaque rebord (4) s'étend en décrivant une spirale en direction de la circonférence (7) du rotor.