Brevet FR2670839A1 — publié le 19920626

Machine, telle que pompe à vide ou compresseur du type volumétrique ou à entraînement La présente invention concerne une machine, telle que pompe à vide ou compresseur du type volumétrique ou à entraînement, avec ou sans compression interne, par exemple une machine Roots mono ou multi- étagée, une pompe à griffes, une pompe à vis sèche, une pompe à palettes sèche, une pompe moléculaire Dans ce type de machines, une des difficultés à résoudre lors du pompage, avec compression, de gaz condensables ou cristallisables, est le colmatage des conduites, en particulier dans la zone de refoulement. En effet, lors de la compression, les gaz condensables ou cristallisables peuvent être amenés dans des conditions o ils traversent la courbe de changement d'état, il s'ensuit l'apparition, soit de gouttelettes, soit de particules solides (cristaux) Ceci est particulièrement fréquent dans le cas de machines, qu'il s'agisse d'une pompe à vide ou d'un compresseur, équipées de réfrigérants externes ou internes. Le principal inconvénient de ce phénomène est l'obturation progressive des conduites qui se traduit par une perte de conductance et donc une augmentation préjudiciable des pertes internes (énergie dissipée en frottement et échauffement excessif du fluide et des machines) Le risque de grippage en est une des conséquences Dans les cas limites, cela peut entraîner l'obturation complète des conduites. Pour éviter ces phénomènes, il est connu d'injecter au refoulement de la machine une certaine quantité de gaz sec tel que de l'air, de l'azote, ceci limite en conséquence la pression partielle du gaz pompé et évite ainsi le changement d'état des éléments condensables ou cristallisables Si elle n'est pas suffisante pour éviter le changement d'état, elle permet, par l'augmentation du flux refoulé et donc de la vitesse d'écoulement, d'entraîner une mise en suspension des particules et d'éviter leur dépôt sur les parois. Cependant ceci n'assure jamais une protection efficace sur toute la paroi car le fluide ne diffuse que progressivement dans la conduite et ne protège donc efficacement ni l'orifice de refoulement de la machine ni la première partie de la conduite aval qui est cependant la plus q -2- vulnérable et celle qu'il faut protéger le plus efficacement. L'invention a pour but d'apporter une meilleure protection et a ainsi pour objet une machine, telle que pompe à vide ou compresseur, du type volumétrique ou à entraînement, dans laquelle une injection de gaz sec est effectuée au voisinage du refoulement de ladite machine ou de l'un de ses étages, caractérisée en ce que ladite injection est faite d'une manière répartie sur sa surface. Selon une réalisation préférée, ladite injection est effectuée au travers d'une paroi poreuse. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se référant au dessin annexé comprenant une figure unique représentant schématiquement une machine Roots selon l'invention. La machine Roots, schématiquement représentée, comporte un stator 1 et deux rotors 2 et 3 Le stator comprend un orifice d'aspiration 4 et un orifice de refoulement 5. Selon l'invention, on effectue au refoulement une injection de gaz sec, par exemple de l'azote ou de l'air sec, de manière répartie sur une surface Pour ce faire, la paroi 6 du conduit de refoulement est une paroi poreuse entourée d'une enveloppe 7 munie d'un orifice 8 par lequel est insufflé le gaz figuré par la flèche 9. Il s'agit par exemple d'une paroi en métal fritté, en plastique poreux, en tissu technique, en matériau poreux intissé, etc L'insufflation du gaz 9 peut être effectuée à une pression nettement supérieure à la pression atmosphérique, par exemple s'il s'agit d'une pompe à vide mono- étagée refoulant à l'atmosphère ou d'un compresseur, mais elle peut aussi être inférieure ou égale à la pression atmosphérique lorsque le niveau de la pression dans la machine est faible, cas des inter-étages d'une pompe à vide multi-étagée Dans ce cas, la différence de pression régnant entre l'intérieur du circuit, face b du matériau poreux 6, et l'extérieur, face a, peut être suffisante pour générer le flux de gaz à injecter. Ainsi, grâce à cette injection répartie sur une surface et non pas ponctuelle comme dans l'art antérieur connu, on protège la paroi par la formation d'un film fluide Cette protection s'étend par extension à la 3- conduite située à l'aval de cette zone d'injection répartie En outre comme dans l'art antérieur, la dilution du gaz de procédé aspiré, par le gaz injecté, diminue la pression partielle du gaz de procédé évitant au moins en partie la condensation ou la cristallisation, le film fluide empêchant de toute façon le dépôt contre les parois. Cette paroi poreuse 6 peut faire partie intégrante de la machine, elle peut aussi être rapportée comme accessoire auxiliaire de la machine. Outre l'avantage de protéger directement les parois de refoulement de la machine par la formation d'un lit fluidisé, cette injection répartie sur une surface par le moyen d'une paroi poreuse diminue le niveau sonore du dispositif d'injection en remplaçant la détente sonique d'un jet de gaz par la détente progressive à travers le milieu poreux. L'invention a été décrite en l'appliquant à une machine Roots, mais, comme il a été dit plus haut, elle s'applique à toute machine, pompe ou compresseur, du type volumétrique ou à entraînement. -4- REVENDICATIONS 1/ Machine ( 1, 2, 3), telle que pompe à vide ou compresseur, du type volumétrique ou à entraînement, dans laquelle une injection de gaz sec ( 9) est effectuée au voisinage du refoulement ( 5) de ladite machine ou de l'un de ses étages, caractérisée en ce que ladite injection est faite d'une manière répartie sur une surface. 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite injection est effectuée au travers d'une paroi poreuse ( 6).