<Desc/Clms Page number 1>
" perfectionnements aux pompes centrifuges ".
Cette invention est relative aux pompes centrifuges et du pompage et concerne particulièrement an appareil nouveau et perfectionné, pour le pompage de liquide conte- nant des substances naisibles à certaines parties des pompes.
Quoique des méthodes et des appareils de pompage ce*- trifage du liquide sont en asage dopais an temps considéra- ble, ils n'ont pas été utilisés antérieurement à notre invention, pour autant que nous le sachions, avec un degré quelconque de succès commercial, dans le pompage de liqai- de contenant des substances ayant une action naisible sur certaines parties de la pompe. Par exemple, des essais qui nous sont familiers, ont été faits poar atiliser les pom- pes et les méthodes de pompage antérieures, poar le pompa- ge d'eaa contenant de la cendre de foyers bruant du char- bon. Ces essais ont été infructueux aa point de vue com- me rc ial poar plusieurs raisons.
EMI1.1
L'aaa contenant de la cendre, pénètre dans les espa-
<Desc/Clms Page number 2>
ces ménagés entre la roue à aubès et le boîtier de celle- ci, et provoque une rapide usure des surfaces adjacentes.
Une asare de ce genre exige de grands frais d'entretien ; et a comme antres sérieux inconvénients, qu'elle permet les faites d'eau de la chambre de haute pression, et provo- que par consiquent ane rédaction correspondante de l'effi- cacité de la pompe , et ane limitation de la pression ef- fective de liquide que l'on peut obtenir à la décharge de la pompe.
Ceci était dû an fait qae l'eaa portant la cendre, usait les parois entre l'élément de rotation et le boîtier, où des dégagements étroits étaient pratiqaés au commencement, et comme ces parties usaient de plus en plas, les dégagements devenaient de plas en plus grands, ce qui permettait au liqaide pompé de s'échapper entre la roue à aubes et les parois latérales du boitier , dimi- nuant ainsi la quantité de liquide pompé que l'on pouvait obtenir, et limitant aussi la pression da liquide.
De pins, le liquide qai s'échappait ainsi de la pom- pe de décharge, arrivait, par le côté de la machine,dans le coussinet de l'arbre de la roae à aubes, et puisque ce liquide était à hante pression, il pénétrait rapide- ment dans toute la longueur da coussinet et l'entaillait et le détériorait.
De plas, il fallait prévoir une boite à bourrage qui fat capable de supporter la haute pression exercée sur le liqaide dans le boîtier, sinon le liqaide aarait pu stécoaler le long de l'arbre et hors du boîtier, à tra- vers la boite à bourrage, caasant ainsi ane autre perte du fluide pompé et de la pression que l'on pouvait obtenir dans la pompe de décharge.
En dépit da fait que la roue à aubes de la pompe et le boîtier snt été fait$, pour cette raison, en matériaux résistant à l'abrasion , les pompes ainsi construites n'ont pas été satisfaisantes au point de vae commercial, pour autant qae nous le sachions, pour
<Desc/Clms Page number 3>
un fonctionnement long et continu, sans la sarveillance plus ou moins étroite d'un opérateur.
Toutefois, par la présente invention qui comprend une méthode de pompage que nous croyons noavelle, et avec des pompes construites de façon adéquate, d'une manière que nous croyons être noavelle et perfectionnée, nous sommes capables, commercialement de pomper da liquide, contenant des substances qui peuvent être de compositions variées, et qai ont un effet naisible sur les parties des pompes des espèces antérieures . Parmi ces substances, nous citerons les eaux contenant de la cendre, da sable oa du sel et substances analogues, comme étant simplement repré- sentetives de cette classe générale de matières.
L'invention noas permet de réduire sensiblement l'u- sure ou la détérioration de la roue à aubes, da boîtier et da coussinet d'une pompe centrifuge; de maintenir pen- dant une longae darée d'emploi, an dégagement de rotation très étroit entre le boîtier et la roae à aabes, de cons- traire une pompe qui est très efficace an commencement, et dont l'efficacité peut être maintenue pendant longtemps sans étroite surveillance da personnel; et de maintenir une pression effective de liquide, approximativement éga- le à la pression calculée,théoriquement, en tenant compte de la vitesse tangentielle de la roae à aubes.
Afin de révéler l'invention, de manière qae ceux qai sont experts dans ce domaine paissent comprendre et être ,capables de faire la même chose, noas avons représen- té an appareil faisant l'objet de l'invention, dans les dessins annexés qai ont partie de cette description, dans laquelle :
La figure 1 est une vue 'dune coape verticale à tra- vers une pompe centrifuge horizontale; la figare 2 est ane vue d'ane coupe transversale longitadinale et verticale d'une pompe centrifage verticale,dont des parties ont été
<Desc/Clms Page number 4>
enlevées; et la figure 3 est un diagramme donnant la cour- be de capacité de charge des aubes de la roue à aabes de la pompe de la figure 1.
D'abord, en concordance avec la modification de l'invention révélée dansa figare 1, la pompe est montée sar ane base horizontale 1 qui est, de préférence, d'une longueur suffisante poar constituer ane base poar des appareils de commande de pompe, (non représentées), par exemple, an moteur électrique relié adéquatement à l'arbre 2 de la pompe.
Sur la base 1 repo- se an corps-sapport qui, si on le désire, peat être com- posé de deux parties 2 et 3, engagées dans la base 1, de manière à pouvoir coalisser, et manies de dispositifs ser- vant à les attacher l'une à l'autre. Ces parties 2 et 3 sont de préférence, en fonte. La partie 3 a une partie 4 à double bordure, forée, pour recevoir des coassinets pour l'arbre 2, représentées ici comme étant des coussi- nets à billes, dont les chemins de roulement extérieurs 5 relient la surface intérne de la partie 4 aax coussinets de rapport à billes 6, qui reposent dans les chemins de roulement 7 sur l'arbre 2 et contre le dos 8 de celai-ci.
Des vis de réglage 9, appropriées, servant à régler les coussinets dans la partie 4, et des rainares de fermeture 10, pressent les chemins de roulements 10 contre le dos 8.
La partie 2 consiste en une partie cylindrique 11 ayant une extrémité 12 à bordure, destinée à tre fixée à une partie à bordure., correspondante de la pièce 3, et est percée longitudinalement pour recevoir l'arbre 3 et un coussinet 16. !,'arbre 2 est, de préférence, muni d'an manchon 14 de matière portante pour portercontre le coussinet 16 qui consiste en une matière appropriée, telle que da caoat- choac, du galac ou. antre matière analogue, portée par ane enveloppe de support 17, qui repose sur les parois inter- nes de l'alésage à travers le cylindre 11.
De préférence, il est taillé dans la partie interne du coussinet 16, des
<Desc/Clms Page number 5>
renfoncements s'étendant dans le sens de sa longaear, et ooarant autour da coussinet sous forme de cannelures. De la matière de boarrage appropriée 18, est disposée dans l'alésage da cylindre 11, du côté-machine du coussinet
16 qai, avec an presse-étoape 19, constitue une boite à bourrage.
La partie cylindriqae 11 de la partie 2 est, de pré- férence, formée intégralement da côté de l'extrémité de la pompe, d'au organe 20 qai constitae la plaqae da côté- machine du boîtier de la roae à aabes. Le reste da boï- tier de la roue à aabes, consiste en un organe central 21, et en la plaqae latérale d'entrée 22,ces deux plaques 20 et 22 et l'organe intermédiaire 21 étant reliés, pratiqae- ment et de façon détachable, par des boalons insérés dans les encoches à extrémités oavertes 23 et 24, des parties coopérantes marginales des différentes parties.
La plaqae latérale d'entrée 22 a an orifice central d'admis- sion,dans leqael est disposé an organe 25, de préférence muni d'an orifice d'admission divergeant vers l'intérieur, l'organe 25 étant adapté pour être fixé à la plaque laté- rale 22 et à an tayaa d'admission (non représenté), d'une manière similaire à celle qai a été décrite ci-dessus,pour les diverses parties da boîtier de la roae à aubes.
La roae à aubes comprend : une partie de moyea 26, convenablement calécsar l'arbre 2, par exemple par une ca- le et une rainare de cale, an disque 27, l'aube principale 28 de la roue à aubes d'au côté da disqae et l'aabe aaxi- liaire 29 de la roue à aabss de l'eatre côté de celai-ci, et an disque 30 perforé aa centre, servant comme coavercle poar l'aabe principale 28, et comme organe à travers le- qael le liquide à pomper, peut venir en contact avec l'aube- principale 28.
Les)disques 27 et 30 sont manis de parties périphériques 31 et 32 à bordare , ayant an dégagement de course relativement étroit, par rapport aax parties
<Desc/Clms Page number 6>
adjacentes de l'organe intermédiaire 21 da boîtier, et coo- pérant avec des bagaes réglables d'asare 33 et 34, portées respectivement par les plaques latérales 20 et 22. La plaque latérale 22 porte aussi une bagae réglable d'usure 35, placée près de l'orifice d'admission du boîtier, pour coopérer avec une bosse ou une surface annulaire, rele- vée par martelage et polie, oa usinée,disposée sur la sur- face extérieure du disqae 30.
Il est à remarquer. qae le disque 27 sert à sabdivi- ser l'intérieur du boïtier de la roue à aabes, en une cham- bre 36 entre le disque 27 et la plaque côté-machine 20 ,et la chambre principale 37, dans laquelle est disposée l'au- be principale 28. Ainsi le boîtier de la roue à aubes pos- sède trois chambres séparées, 36, 37 et 38, parmi lesquel- les les chambres 36 et 38 communiquent avec la chambre 37.
La dimension du passsge annulaire 39 entre les chambres 36 et 37, peut être contrôlée par en réglage relatif da dis- que 27 et de la bague d'astre 33, tandis qu'un réglage relatif des organes d'usure 34 et 35 et du disque 30, contrôle les dimensions des passages annulaires 40 et 40a, entre la chambre 38 et la chambre 37. Les chambres 36 et 38 commaniqaent l'une avec l'autre, à travers un raccorde- ment tubulaire 41. et communiquent aussi par le tuyau 42, avec le coassinet 16 dans le cylindre 11. Des raccordements tubulaires 43 , qui s'ouvrent dans la chambre 46, servent à amener le liquide, qui est sensiblement exempt de substan- cenaisibles, à l'intérieur du boîtier de la roue à aubes.
Le fonctionnement da dispositif décrit ci-dessus est en substance le suivant : Les dispositifs de commande de la pompe reçoivent de l'énergie et font tourner l'arbre 2 et la roue à aabes.
Da liquide est admis dans le boîtier par un conduit 43 et pompé, par l'aube auxiliaire 29, dans la chambre 36 sous la charge considérable qui est appliquée. Le liqaide ainsi
<Desc/Clms Page number 7>
pompé passe, à travers le passage 39, dans la chambre 37 et passe aussi par le conduit ou tuyau 41/ dans la chambre 38,où, est créée et maintenue une charge sensiblement égale à celle qui règne dans la chambre 36. En même temps; du liqaide passe par le conduit 42 et retourne, par les can- nelares ménagées dans/lecoussinet 16, dans la chambre 36.
Cette circulation est partiellement dâe à la pression pins xxx élevée, dans la partie extérieure de la chambre 36, que près du moyeu 26 et aussià l'aspiration, créée à l'extrémité de la roaeà aabes du coussinet 16, par l'aube auxiliaire 29.
Quand du liquide à pomper est admis, par l'organe 25, dans le bottier l'aube principale de la roue pompe ce liqaide vers l'orifice d'échappement da boîtier. Attendu que l'orifice d'échappement da boîtier est pins grand, par rapport à la dimension de l'aube 28, que ne le sont l'orifi- ce d'échappement de la chambre 36 et les aubes auxiliaires 29, et va qae en outre, les aubes 29 sont an tant soit peu plus longues que les aubes 28 et, par conséquent, tendent à créer ane plas grande charge du liquide dans la chambre 36, le liqaide dans les chambres 36 et 38 aara une charge plas forte que le liquide dans la chambre 37 et, par con- séquent, le liquide s'écoulera de ces deux chambres dans la chambre 37, en dominant la pression sur le liqaide qui règne dans cette dernière.
Cet écoulement de liquide des chambres 36 et 38 dans la chambre 37, empêche efficacement un liquide quelconque, transportant des substances nuisibles aux pièces de la pompe, de pénétrer dans les espaces entre la roue à aubes et les parois da boitier, ou de pénétrer dans le coassi- net de l'arbre. Ici du liqaide transportant des matières diverses, qui peavent être naisibles aax pompes construites à cet asage, peut être traité de façon satisfaisante, commercialement, par une pompe faisant l'objet de l'inven- tion, sans les perturbations qui se produisent dans l'em-
<Desc/Clms Page number 8>
ploi des pompes des espèces antériearement connaes.
Natarellement dans la pompe décrite ci-dessas, la roue à aubes sera équilibrée hydrostatiquement. Si la pression dans la chambre 36, dépasse celle de la chambre
38, la roue à aubes tendra à s'échapper de la bagne d'usu- re 33 en élargissant l'orifice 39 et en fermant, de fa- çon correspondants, les ouvertures 40 et 40a. La modifica- tion de ces orifices fera varier automatiquemetn la pres- sion dans les deux chambres, et quand la pression dans la chambre 38 dépassera celle de la chambre 36, la roue à aubes se mouvra dans la direction opposée. Natarellement, ces légers mouvements seront possible, grâce aax coussi- nets à billes dans la partie 4 de la pièce 3.
De cette ma- nière, la roue à aubes tendra aatomatiqaement à trouver une position, dans laquelle la pression sur ses côtés op- posas, des chambres 36 et 38 sera sensiblement égale, et ainsi la roue à aubes sera équilibrée hydrostatiquement.
La pompe représentée dans la figare 2 ressemble beaa- coup à la pompe de la figure 1, au point de vue de la constraction générale de la roue à aubes et du boîtier, mais elle diffère de celle-ci à des points de vue, qui résultent da fait qu'il ne s'agit plas dans la figare 2, d'une pompe horizontale commune chétait le cas dans la figure 1.
Le mécanisme de commande (non représente) de l'arbre est porté par une+plaque 50, soutanue d'une façon appropriée, par exemple, par les parois d'un réservoir contenant da liquide à pomper. L'abbre 51 passe, vers le bas, à travers la plaque 50, et est fixé à la roue à aubes par son extré- mité inférieare.
Une enveloppe d'arbre 52 qui pend de la plaque 50, porte an coussinet 53 entre les extrémités de l'arbre, et est fixée à an organe 54 correspondant au cy- lindre 11 de la figure 1, dans lequel sont disposés un cylindre 54 et un coussinet 55, ce coussinet 55 étant cons- trait de matière adéqaate, telle que celles entérieurement
<Desc/Clms Page number 9>
décrites et de préférence cannelé de façon appropriée, mais avec an tayaa 56 correspondant au tuyau 42 de la figu- re 1 et conduisant dans la coussinet 55 entre ses extrémi- tés.
Un tayau 57 sert à amener le liquide, sensiblement exempt de substances nuisibles pour la pompe, dans le lo- gement 52 et an tuyau 58 sert à retirer da liquide de la part is inférieare du logement 52, et à le conduire dans le bottier de la roae à aubes, à traversan tuyau de comma- nication correspondant aa tuyaa 43 de la figare 1.
Il est prévu., da c8té d'entrée da boîtier de la roae à aubes. un tayaa d'admission 59 à l'extrémité d'admission duquel, est disposé an conduit annulaire 60,muni de plusieurs ori- fices à tayères 61 ; par ce conduit et ses orifices, da flaide sons pression peut être déchargé, poar déloger tout fragment de solide qui pourrait obstraer le tuyau 59, et pour assurer la présence de la quantité convenable de liquide diluant, afin d'obtenir un pompage satisfaisant des solides. Un sapport de raffermissement 62 est combiné avec le tuyau 59.
Dans la figure 3, nous avons représenté an diagramme qui donne les coarbes caractéristiqaes de la pompe qai vient d'être décrite. La capacité de charge des aubes 29 ast représentée par la courbe A, la pompe étant prévue telle, que les aubes 29 fonctionneront approximativement au point x de cette courbe. Une coarbe caractéristique correspondante, des aubes 28, est désignée par B, les au- bes et la pompe étant prévues comme fonctionnant, sensi- blement, au point Y de cette carbe . La distance, dans le sens vertical, entre les points x et y indique l'excès de charge da liquide pompé par les aubes 29, sur celui qui est pompé par les aabes 28. Ce diagramme indique pourquoi le liqaide des chambres 36 et 38 s'écoalera dans la chambre 37.
Ayant ainsi décrit l'invention de manière, que ceux
<Desc/Clms Page number 10>
qui sont experts en la matière puissent être capables de faire la même chose, ce que nous désirons garantir par lettres de patente est défini dans ce que est revendiqué, étant bien entendu que mains changements peuvent être apportés à la méthode et aux appareils décrits, sans se départir de l'esprit et du but de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Une pompe centrifuge, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier ayant une chambre principale et des chambres auxiliaires, et des dispositifs d'impulsion dans chaque chambre pour forcer le liquide', par exemple da li- quide abrasif, à passer à travers la chambre principale sous pression, et pour forcer de l'antre liquide, par exem- ple du liqaide clair, à passer à travers la chambre auxiliai- re et dans la chambre principale /à une pression plus éle- vée que celle qui règne dans la chambre principale.