Brevet FR2660375A1 — publié le 19911004

La présente invention concerne les pompes destinées à faire circuler un caloporteur liquide, et plus particulièrement un sel fondu, suivant un parcours cyclique autour des tubes de contact d'un réacteur dans lequel s'effectuent des réactions chimiques exother- miques ou endothermiques, réacteur et pompe étant montés en parallèle. îO En général, le sel circule de bas en haut dans le réacteur et de haut en bas dans le corps de pompe La pompe pousse le sel vers le bas. Mais, dans certains cas, il est souhaité que la circulation du sel soit inversée dans le réacteur, c'est-à-dire qu'il y circule de haut en bas. Cette circulation peut être réalisée avec le même type de pompe que précédemment, mais en inversant les tuyaux de liaison entre la pompe et le réacteur Cet agencement entraîne un encombrement notable difficilement acceptable. C'est pourquoi on a cherché à obtenir une pompe susceptible d'assurer cette circulation inversée, sans inversion des tuyaux de liaison avec le réacteur, donc qui tire le sel vers le haut. Dans les systèmes de réacteurs auxquels s'applique l'invention, il doit être tenu compte d'un certain nombre de conditions visant le niveau du sel dans le corps de pompe. En particulier le niveau minimal du sel doit être supérieur au niveau de la plaque tubulaire supérieure du réacteur de façon que la face inférieure de cette plaque -2 - soit toujours arrosée par le sel Il faut, par ailleurs, que ce niveau minimal corresponde à une hauteur de sel audessus de l'hélice de la pompe telle que la hauteur de charge nette à l'aspiration disponible soit supérieure à celle requise par la pompe pour éviter son désamorçage et son entrée en cavitation. Alors que dans les pompes, o la circulation a lieu de haut en bas, le passage de l'arbre dans le corps de pompe est situé normalement au-dessus du niveau maximal du sel sans problème, puisqu'aucune fuite de sel n'est à prévoir par ce passage, il en va autrement lorsque la pompe assure une circulation en circuit fermé de bas en haut La sortie du sel par le passage d'arbre doit être empêchée et oblige alors à le doter d'un presse-étoupe. Mais les presse-étoupe sont inutilisables avec le sel qui les engorge en se solidifiant. L'invention vise précisément à fournir une pompe permettant d'assurer la circulation en circuit fermé de sel, caloporteur, dans un réacteur monté en parallèle avec la pompe et o le sel doit circuler de haut en bas. A cet effet, l'invention prévoit que la pompe fonctionne en pompe aspirante, agencée pour assurer un niveau de liquide minimal dans le corps de pompe, les paliers de son arbre de commande sont disposés dans la partie supérieure de la pompe dans une zone hors liquide, l'arbre étant ainsi monté en porte-à-faux dans le corps de pompe et il est prévu un passage de l'arbre constitué par un manchon situé au-dessous dudit niveau minimal et agencé pour n'assurer qu'une fuite limitée du liquide, des moyens étant prévus pour assurer le retour du liquide de fuite dans la zone d'aspiration de la pompe. -3 - Il est avantageusement prévu des moyens de centrage dudit manchon dans le corps de pompe pour ménager du jeu à l'axe. Dans une réalisation particulière, les moyens de retour de la fuite sont constitués par des passages ménagés dans le corps de pompe même, communiquant par l'extérieur dudit corps avec la zone d'aspiration de la pompe. Dans une réalisation préférée, le corps de pompe est logé dans un caisson clos dans lequel pénètre le conduit d'aspiration de la pompe, ledit conduit interrompu débouche dans ledit caisson à une certaine distance en- dessous du rotor de la pompe et lesdits passages débouchent dans l'espace compris entre le corps de pompe et ledit caisson. A titre nullement limitatif, on a représenté au dessin annexé un exemple de réalisation de pompe selon l'invention, dessin sur lequel la figure 1 est une vue en coupe axiale de la pompe et la figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, d'une variante de la partie du passage d'arbre comprise dans le cercle C de cette figure 1. Dans cet exemple, la pompe comporte un corps 1 dans lequel passe l'arbre de commande 2 du rotor 3 monté en porte-à-faux, ses paliers 23 et 24 étant situés dans la partie haute de la pompe, dans une zone d'un niveau plus élevé que le niveau maximum du sel Dans le corps de pompe débouchent, d'une part, le conduit 4 de raccor- dement avec la partie supérieure du réacteur associé (non représenté) et, d'autre part, un conduit 5 de -4 - raccordement avec un échangeur thermique (non représenté) Dans l'axe du corps 1 se raccorde le tube d'aspiration 6 relié à la partie inférieure du réacteur associé (non représenté). Le corps de pompe proprement dit 1 est entouré d'un caisson réservoir clos 10 d'o sortent les conduits 4 et et le tube d'aspiration 6 Ce tube est interrompu pour ménager, entre les sections 21 et 22, un espace A sous le rotor 3 qui débouche dans le caisson 10. Ainsi, le caisson 10 est rempli de sel caloporteur jusqu'à un niveau compris entre un minimum Nmi et un maximum N. L'arbre 2 passe au travers d'un manchon, constitué d'une pièce 14 et d'une bague 15 solidaire de la pièce 14 situé à un niveau inférieur au niveau minimal Nmi Ce manchon est constitué de manière à assurer des microfuites contrôlées, comme on le voit sur l'exemple représenté à la figure 2. Les fuites limitées résultent des jeux (a) et (b) très faibles, ici de l'ordre de 0,5 et 1 mmm par exemple, existant, d'une part, entre la pièce de centrage fixe 13, reposant sur la face supérieure de la plaque de séparation il entre le corps 1 et le caisson 10, et la pièce 14, liée à la paroi du corps de pompe 1, et, d'autre part, entre la bague 15 et la paroi de l'arbre 2. Le sel qui s'échappe par ces fuites peut passer par des trous 8 prévus dans la paroi du corps 1 et un trou 9 ménagé dans la plaque de séparation 1 i et rejoindre ainsi la zone d'aspiration A sous le rotor 3 en passant 5 - dans l'espace 12 compris entre le corps 1 et le caisson 10. -6- Revendications 1 Pompe de circulation d'un caloporteur liquide, en circuit fermé, dans un réacteur monté en parallèle avec elle, caractérisée par le fait que la pompe fonctionne en pompe aspirante agencée pour assurer un niveau de liquide minimal (Nmi) dans le corps de pompe ( 1), les paliers ( 23, 24) de son arbre de commande ( 2) sont disposés dans la partie supérieure de la pompe dans une zone hors liquide, l'arbre ( 2) étant ainsi monté en porte-à-faux dans le corps de pompe ( 1) et il est prévu un passage de l'arbre ( 2) constitué par un manchon ( 14, ) situé au-dessous dudit niveau minimal et agencé pour n'assurer qu'une fuite limitée du liquide, des moyens ( 8, 9, 12) étant prévus pour assurer le retour du liquide de fuite dans la zone d'aspiration (A) de la pompe. 2 Pompe selon la revendication 1, dans laquelle il est prévu des moyens ( 13) de centrage dudit manchon ( 14, 15) dans le corps de pompe ( 1) pour ménager du jeu à l'axe. 3 Pompe selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les dits moyens de retour de la fuite sont des passages ( 8) ménagés dans le corps même ( 1) de la pompe et communiquant, par l'extérieur dudit corps ( 1), avec la zone d'aspiration (A) de la pompe. 4 Pompe selon la revendication 3, dans laquelle le corps de pompe ( 1) est logé dans un caisson clos ( 10) dans lequel pénètre le conduit d'aspiration ( 6) de la pompe, ledit conduit interrompu débouche dans ledit caisson à une certaine distance en-dessous du rotor ( 3) de la pompe et lesdits passages ( 8) débouchent dans l'espace ( 12) compris entre le corps de pompe ( 1) et ledit caisson ( 10).