Brevet FR2586067A1 — publié le 19870213

Bottier en spirale pour pompe centrifuge à étage unique munie d'une roue mobile à deux entrées, pour liquides chauds ". L'invention concerne un bottier de pression en spirale pour pompe centrifuge à étage unique munie d'une roue mobile à deux entrées, ce bottier étant destiné en particulier à transporter des liquides chauds. On connaît une solution au problème des pompes centrifuges à étages unique munies d'une roue mobile à deux entrées, dans laquelle la roue mobile est montée sur des consoles de support placées à l'exté- rieur du bottier en spirale sur un arbre traversant ce bottier. Le bottier en spirale est muni, des deux côtés de la roue mobile à deux entrées, d'une pièce rapportée constituée par une paroi extérieure et intérieure formant un bloc unique d'une seule pièce. Le diamètre extérieur des pièces rapportées est plus grand que le diamètre de sortie de la roue mobile à deux entrées, et un passage du bottier en spirale, ainsi que des orifices d'entrée dans la roue mobile à deux entrées, sont prévus entre les deux parois des pièces rapportées. Les parois intérieures des pièces rapportées munies d'une bague de garniture, forment les capots intérieurs du bottier en spirale séparant l'espace d'aspiration de la couronne mobile à deux entrées de l'es- pace de compression, et les parois extérieures des pièces rapportées munies d'un rebord extérieur, forment les capots intérieurs du bottier en spirale séparant l'espace d'aspiration de la couronne mobile à deux entrées de l'espace entourant la pompe. Ces pièces rapportées sont fixées au bottier en spirale des deux côtés de la roue mobile à deux entrées, au moyen d'un rebord formé sur le côté extérieur et se fixant au bottier en spirale, du côté extérieur, par des vis. Un inconvénient de cette disposition du bottier en spirale est qu'elle nécessite une bague de garniture spéciale du côté intérieur des pièces rapportées pour assurer une fermeture fiable de l'espace d'aspira- tion par rapport à l'espace de compression de la roue mobile à deux entrées, ce qui ne peut être garanti dans le cas de pompes de ce type à forte puissance intrinsèque. Un autre inconvénient de cette solution est que la liai- son par le rebord vissé doit supporter toute la charge de pression intérieure de la pompe. Dans le cas d'une autre solution, le bottier en spirale est fermé, des deux côtés de la roue mobile à deux entrées, par des capots extérieurs munis d'un rebord extérieur permettant de les visser au bottier en spirale du côté extérieur. Des passages sont formés dans la partie intérieure de ces capots extérieurs, ces passages conduisant aux passages d'entrée du bottier en spirale et aux orifices d'entrée de la couronne mobile. La partie intérieure des capots extérieurs vient s'appuyer contre les capots intérieurs munis de bagues de garniture et formant des parties indépendantes dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre de sor- tie de la roue mobile à deux entrées, ces parties inté- rieures étant vissées au bottier en spirale par leurs liaisons de rebords extérieurs. Un inconvénient de cette forme de réalisation est que les vis fixant les capots intérieurs du bottier en spirale sont soumises à l'effort de la charge constituée par la pression maximum de la pompe et par les forces dynamiques dues aux pulsations de pression de la pompe, ce qui réduit la fiabilité de la pompe en cours de fonctionnement. L'invention a pout but de supprimer ou au moins de réduire ces inconvénients en créant un bottier en spirale de pompe centrifuge dans lequel la charge appliquée aux capots intérieurs ne soit pas trans- mise aux liaisons à vis, et dans lequel la pression inté- rieure du bottier en spirale augmente la pression mutuelle des surfaces de garniture, de façon qu'on ne risque pas de défauts d'étanchéité liés aux efforts dynamiques provo- qués par les pulsations de pression du liquide pompé, tout en permettant simultanément un démontage facile du rotor dans une direction. A cet effet, l'invention concerne un bottier en spirale pour pompe centrifuge à un seul étage munie d'une roue mobile à deux entrées, servant en particulier à charger et à alimenter des pompes destinées à transporter des liquides chauds, bottier en spirale caractérisé en ce qu'il comprend un bottier de pression en spirale muni de deux capots intérieurs étanches sur le diamètre intérieur desquels sont montées des bagues de garniture, pour séparer l'espace d'aspiration de la roue mobile à deux entrées, de l'espace de compression, ces capots venant s'appuyer, des deux côtés de la roue mobile à deux entrées, contre des colliers radiaux du bottier de pression en spirale, les deux capots intérieurs venant s'appuyer contre des colliers radiaux du côté intérieur du bottier de pression en spirale, le capot radial situé du côté du montage du bottier de pression en spirale étant constitué par une bague de cisaillement fixée dans une rainure périphérique d'une ouverture circulaire axiale du bottier en spirale, le diamètre de cette ouver- ture étant plus grand que le diamètre de sortie de la roue mobile à deux entrées et une bague d'appui agissant sur la bague de cisaillement, cette bague d'appui étant fixée à la surface d'appui extérieure du premier capot intérieur, du côté du montage du bottier de pression en spirale. La bague d'appui peut être munie d'ouvertures de passage axiales destinées à recevoir des vis se vissant dans la surface d'appui extérieure du premier capot intérieur. Le premier capot intérieur peut être muni, sur sa surface périphérique intérieure d'une cavité dans laquelle se monte un élément de garniture fixé par une pièce de calage s'appuyant contre la bague de cisail- lement. Le second capot intérieur est placé de manière à venir en face d'un collier situé du côté opposé de la roue mobile à deux entrées, afin de pouvoir se démonter. Ce second capot intérieur est pressé, par sa surface de garniture, contre la surface opposée du collier radial, sous l'action de la pression du liquide pompé. Le second capot intérieur situé du côté opposé de la roue mobile à deux entrées, peut être constitué par un collier radial dont le diamètre intérieur est dans la gamme des bagues d'appui. Les avantages de la solution offerte par le bottier en spirale selon l'invention consistent en ce que les efforts appliqués aux capots intérieurs du fait de la surpression régnant à l'intérieur de la pompe, ne sont pas transmis aux liaisons à vis de sorte qu'il n'existe pas de risques de défauts d'étanchéité en cas d'efforts dynamiques produits par les pulsations de pres- sion de la pompe.La pression du liquide pompé est utilisée pour assurer l'étanchéité des capots intérieurs, ce qui permet d'obtenir un démontage facile dans un sens donné. Un avantage du boîtier en spirale ainsi réalisé est simple à fabriquer, il résiste bien aux chocs thermiques, et l'étanchéité des liaisons n'est pas réduite par les dilatations thermiques des parties reliées entre elles. La disposition de la construction présente des dimensions avantageuses et permet ainsi d'économiser également de la place à l'intérieur de la pompe, de réduire le poids, et d'obtenir une plus grande fiabilité de fonctionnement. L'invention sera maintenant décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints, dans lesquels: - la figure 1 est une partie d'une vue en coupe d'un boltier en spirale selon l'invention, dans laquelle la roue mobile à deux entrées est partiel- lement représentée; et - la figure 2 est une vue de détail, en coupe, d'une variante de disposition du capot intérieur, dans laquelle différentes parties du boltier en spirale sont situées d'un côté de la roue mobile à deux entrées. En se référant à la figure 1, le boltier de pression en spirale 1, partiellement représen- tée, d'une pompe centrifuge à un seul étage dans laquelle se monte une roue mobile à deux entrées 2, est muni de deux capots intérieurs indépendants 11, 12 se présentant sous la forme de bagues annulaires munies, sur leur sur- face périphérique intérieure 115, de bagues de garniture 9 venant s'appuyer, du côté intérieur du boltier de pres- sion en spirale 1, contre des colliers radiaux 13 du boltier en spirale 1. Le premier capot intérieur 11, du cSté de montage du boltier de pression en spirale, est introduit par sa surface périphérique extérieure 110 dans l'ouverture circulaire axiale 10 du boltier en spi- rale 1, le diamètre de cette ouverture 10 étant plus grand que le diamètre de sortie 20 de la roue mobile à deux entrées 2, et le collier radial intérieur 13 du boîtier en spirale 1 étant constitué ici par une bague de cisaillement 4, située dans une rainure périphérique 101 ménagée dans la paroi de l'ouverture circulaire axiale 10 du bottier en spirale 1, à laquelle elle se fixe par exemple par des vis 5. Le premier capot intérieur 11 est bloqué contre le boltier en spirale 1 par un élément de garniture 3 constitué par exemple par un joint tori- que logé dans une cavité 112 de la surface périphérique extérieure 110 du capot 11 et fixé par une pièce de calage 113 fermant la cavité 112 du côté de la surface d'appui 114. Le premier capot intérieur 11 vient s'appuyer, par sa surface d'appui extérieure 114, contre un c&té de la bague de cisaillement 4 à laquelle le premier capot intérieur 11 est fixé par des vis 6 au moyen d'une bague d'appui 7 s'appuyant contre le second côté de la bague de cisaillement 4. La bague d'appui 7 est munie d'ouver- tures de passage axiales 8 dans lesquelles passent des vis 6 se vissant dans la surface d'appui extérieure 114 du premier capot intérieur 11 du boîtier en spirale I de la pompe. Le second capot intérieur 12 vient s'appuyer par sa surface de garniture 121, du second côté de la roue mobile à deux entrées 2, contre la sur- face d'appui opposée 131 du collier radial intérieur 13 du bottier de pression en spirale 1, et se fixe à ce collier radial intérieur 13 d'une manière permettant son démontage, par exemple par des vis de liaison 61 se vissant dans la surface de garniture 121 du second capot intérieur 12, du c6té extérieur du collier radial inté- rieur 13 du boltier de pression en spirale 1. Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 2, le second capot intérieur 12 est constitué par un collier radial intérieur 13 du boútier de pression en spirale 1, le diamètre intérieur 132 de ce collier 13 se situant au niveau des bagues de garniture 9. Le résultat de la disposition de construction du bottier en spirale selon l'invention est qu'en cours de fonctionnement, il sépare de façon fiable l'espace d'aspiration 21 de la roue mobile à deux entrées 2, de l'espace de compression 22, de sorte que la pres- sion du liquide pompé est utilisée, du côté de la roue mobile à deux entrées 2, pour améliorer et assurer de manière étanche la liaison entre le collier radial inté- rieur 13 du bottier de pression en spirale 1 et un second capot 12 de ce bottier de pression en spirale 1, sans appliquer d'efforts à la liaison par vis, et de l'autre côté de la roue;mobile à deux entrées 2, la charge du liquide pompé sur le premier capot intérieur 11 du bottier de pression en spirale 1, est reçue par la bague de cisaillement 4 placée dans la rainure périphérique 101 du bottier de pression en spirale 1, l'étanchéité de la liaison entre le premier capot intérieur 11 et le bottier de pression en spirale 1 étant assurée par un élément de garniture 3, monté dans une cavité 112 de la surface périphérique extérieure 110 du premier capot intérieur 11 maintenu en place par une pièce de calage 113 venant s'appuyer contre la bague de cisaillement 4. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Bottier en spirale pour pompe centrifuge à un seul étage munie d'une roue mobile à deux entrées, servant en particulier à charger et à alimenter des pompes destinées à transporter des liquides chauds, bottier en spirale caractérisé en ce qu'il comprend un bottier de pression en spirale (1) muni de deux capots intérieurs (11, 12) étanches sur le diamètre intérieur desquels sont montées des bagues de garniture (9), pour séparer l'espace d'aspiration de la roue mobile (2) à deux entrées, de l'espace de compression, ces capots venant s'appuyer, des deux côtés de la roue mobile à deux entrées, contre des colliers radiaux du bottier de pression en spirale, les deux capots intérieurs (11, 12) venant s'appuyer contre des colliers radiaux du caté intérieur du bottier de pression en spirale, le capot radial situé du côté du montage du bottier de pression en spirale étant constitué par une bague de cisaillement (4) fixée dans une rainure périphérique (101) d'une ouverture circulaire axiale du bottier en spirale, le diamètre de cette ouverture étant plus grand que le diamètre de sortie de la roue mobile à deux entrées et une bague agissant sur la bague de cisaillement, cette bague d'appui étant fixée à la surface d'appui extérieu- re du premier capot intérieur, du côté du montage du bottier de pression en spirale. 2 ) Bottier en spirale selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague d'appui (7) est munie d'ouvertures de passage (8) dans lesquel- les passent des vis (6) se vissant dans la surface d'appui extérieure du premier capot intérieur. 3 ) Bottier en spirale selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le premier capot intérieur est muni, sur sa surface périphérique extérieure, d'une cavité (112) dans laquelle-vient se placer un élément de garniture (3) fixé par une pièce de calage s'appuyant contre la bague de cisail- lement (4). 4 ) Boltier en spirale selon l'une 5. quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second capot intérieur, relié à un collier, du côté de la roue mobile à deux entrées opposé au premier capot intérieur (11), de manière à pouvoir être retiré, se trouve poussé par sa surface de garni- ture, sous l'effet de la pression du liquide pompé, contre la surface de garniture opposée du collier. ) Bottier en spirale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second capot intérieur (12), du côté de la roue mobile à deux entrées opposé au premier capot inté- rieur (11), est constitué par un collier radial dont le diamètre intérieur se trouve au niveau des bagues de garniture.