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Brevet d'invention. systèmes perfectionnés de refroidissement pour compresseurs, extracteurs, et pompes rotatifs.
La présente invention concerne le refroidissement de compresseurs, d'extracteurs et de pompes rotatifs et elle a pour but d'augmenter le rendement de machines de ce type par l'élimination d'une plus grande partie de la chaleur produite par suite de la compression de l'air ou du gaz par la machine que lorsque l'enveloppe et les couvercles seuls sont refroidis.
Les machines rotatives du type comprenant un rotor monté sur un arbre ou des arbres et disposé parallèlement mais excentriquement à l'alésage de l'enveloppe ou stator en laissant un espace en forme de croissant entre le rotor et l'alésage de l'enveloppe, le rotor ayant ses aubes ou ailettes capables de glisser radialement dans des fentes, ont dans les machines connues été refroidies seulement à l'extérieur de l'enveloppe et
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des couvercles par de l'air ou de l'eau mis en circulation autour de la machine.
Dans les machines de ce type, il est connu que lorsqu'elles sont utilisées comme compresseurs d'air ou de gaz, la chaleur de compression fait que le rotor devient très chaud. L'air ou le gaz pénètre dans l'orifice d'aspiration à une température voisine de la température de l'atmosphère et en passant dans la machine rencontre le rotor chaud dont elle absorbe rapidement la chaleur, ce qui oblige l'air ou le gaz à se dilater, de sorte que la machine est chargée d'air ou de gaz de densité moindre que l'atmosphère environnante, ce qui réduit le rendement de la machine,
C'est un fait connu que l'eau ou l'air ou ces deux fluides ont été appliqués pour le refroidissement de moteurs rotatifs à combustion interne ; la présente invention se rapporte uniquement aux compresseurs, extracteurs et pompes rotatifs.
Suivant la présente invention outre qu'on refroidit l'extérieur de l'enveloppe et des couvercles de la machine, on refroidit également l'intérieur du rotor en y faisant circuler le fluide de refroidissement au moyen d'un ventilateur ou d'un organe de propulsion ou d'une pompe,
Si de l'air est employé comme agent de refroidissement, l'air de refroidissement est mis en circulation à travers le rotor au moyen d'un ventilateur approprié, ou bien si l'extérieur du stator ou de l'enveloppe est également refroidi par de l'air, un ventilateur double ou composé approprié peut être disposé sur l'arbre du rotor pour faire circuler l'air de refroidissement à travers le rotor et le faire circuler également sur l'extérieur de l'enveloppe..
Si de l'eau est employée comme agent de refroidissement, l'eau de refroidissement peut être conduite vers l'extrémité
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d'entrée du rotor en venant d'une source d'alimentation appropriée quelconque ou peut être refoulée à travers le rotor au moyen d'une pompe rotative à eau. A l'extrémité de sortie du rotor, un organe de propulsion approprié peut être attaché à l'extrémité de l'arbre ou à l'accouplement, l'organe de propulsion étant entouré ou enfermé au moyen d'une enveloppe appropriée dont l'orifice de sortie peut être relié par une tuyauterie à un bac récepteur de refroidissement.
Lorsque de l'air est employé comme moyen de refroidissement pour le rotor et qu'un ventilateur est disposé à l'extrémité de sortie du rotor, on obtient une combinaison très efficace en utilisant un injecteur ou des injecteurs pour introduire de l'air venant de l'atmosphère, lequel a.ir est aspiré à l'extrémité de sortie du rotor par le ventilateur.
'Poursuivant les buts ci-dessus indiqués, la, présente invention consiste en des perfectionnements au refroidissement et à la construction de machines du type indiqué ci-dessus, tels qu'ils sont décrits et revendiqués ci-après.
Les dessins annexés montrent des exemples de perfectionnements au refroidissement et à la construction suivant la présente invention.
Fig. 1 montre une coupe verticale transversale d'un compresseur rotatif par la ligne A-A de la Fif.2, le compresseur étant pourvu d'un ventilateur double ou composé pour faire circuler de l'air de refroidissement à travers le rotor et sur l'extérieur de l'enveloppe de la machine.
Fig, 2 est une vue en bout de la machine avec le couvercle enlevé.
Fig. 3 est une coupe verticale du ventilateur double par la ligne B-B de la Fig. 1.
Fig. 4 est une coupe verticale de l'extrémité de sortie de l'arbre d'un compresseur destiné à porter un organe de propulsion enfermé dans une enveloppe appropriée lorsque de l'eau est
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employée comme agent de refroidissement.
Sur les Figs. 1 et 2, a indique l'admission du compresseur et b la sortie du compresseur, c l'enveloppe et d le rotor.
L'enveloppe e est entourée d'une chemise extérieure e qui peut être coulée avec l'enveloppe ou stator c, ou peut être faite d'une paroi et être attachée à l'enveloppe d'une manière appropriée quelconque. Des nervures f peuvent être prévues sur l'enveloppe pour attacher la paroi et également pour servir de guides pour l'air de refroidissement passant sur l'enveloppe.
Des ailettes g peuvent également être disposées entre les ner- vures 1. pour augmenter la surface de, refroidissement.
Le rotor à peut être fait de n'importe quelle manière appropriée; par exemple il peut être fait d'une pièce avec son arbre ou ses arbres mais les dessins montrent un rotor qui peut être fait d'une pièce coulée présentant les passages intérieurs forcés au moyen de noy aux, le rotor étant fixé à un arbre ou à des arbres h comme on le préfère. L'arbre h est foré et usiné à partir de son extrémité extérieure pour former le passage d'entrée k dans le rotor pour l'air de refroidissement.
L'autre extrémité de l'arbre h est forée d'une manière analogue pour former le passage de sortie 1 du rotor, une partie de la matière j de l'arbre étant laissée pour former une cloison séparatrice entre l'orifice d'aspiration et le passage de sortie 1., Des passages appropriés ou lumières o, p et r sont disposés dans le rotor d entre chaque paire d'aubes ou d'ailettes adjacentes, L'enveloppe ou stator c est fermé à chaque extrémité par des couvercles appropriés destinés à loger des paliers, des paliers à billes et/OU rouleaux étant préférés pour porter l'arbre h.
L'accouplements peut être fixé sur l'extrémité de sortie de l'arbre et est destiné à être boulonné à l'accouplement t fixé à l'arbre de l'élément de force motrice. Entre les accouplements s et t, et disposé de fagon à être maintenu solidement par les
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boulons d'accouplement) se trouve placé un ventilateur double ou à double action .1 fait par la.jonction des deux ventilateurs w et x qui peuvent être séparés par une cloison 11. Le ventilateur w aspire de l'air de refroidissement à travers le rotor d au moyen de la lumière d'entrée k, des lumières o, p et r si- tuées entre chaque paire d'ailettes adjacentes,
et de la lumière 1 vers l'admission du ventilateur 1 qui est disposé entre les accouplements s et 1 et peut débiter à travers la chemise e vers l'atmosphère. Le ventilateur x aspire de l'air de refroidissement par les passages formés par l'extérieur de l'enveloppe c, la chemise et les ailettes! et peut débiter à. travers la. chemise vers l'atmosphère. La chemise e peut être percée, autour de sa circonférence, de trous ou de fentes appropriées sur toute la largeur du. ventilateur combinée pour permettre à l'air de refroidissement de passer dans l'atmosphère ambiante.
Si l'on préfère que l'extérieur de l'enveloppe soit refroidi par, de l' ea,u de la manière connue au moyen d'une chemise d'eau et d'un système de circulation d'eau, et que le rotor soit refroidi par de l'air on peut employer un seul ventilateur, tel que par exemple w pour l'air.
La Fig. 4 montre un orifice de sortie approprié du rotor lorsque de l'eau est employée comme fluide de refroidissement.
L'eau de refroidissement est conduite à l'extrémité d'entrée de larbre h du rotor en venant d'une source d'alimentation appropriée, une cuve surélevée ou une bâche pouvant être préférée.
Un organe de propulsion y tel que celui employé dans les pompes centrifuges est maintenu fixé entre les accouplements s et t par les boulons d'accouplement. Entourait l'organe de propul- sion y se trouve une envelopper pour recueillir l'eau je re- froidissement qui a passé à travers le rotor d. La sortie z1 de l'enveloppe peut être reliée per une tuyauterie aropriée
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à la cuve surélevée ou à la bâche, si on le préfère, auquel cas l'orgene de propalsion y doit être de diamètre approprié pour créer la pression nécessaire pour envoyer l'eau dans la cuve.
La ventilateur ou les ventilateurs v ou bien l'organe de propulsion y peuvent être attachés à l'extrémité de l'arbre h du rotor de n'importe quelle manière préférée.
La méthode désirée de refroidissement par l'air au moyen d'un ou de plusieurs ventilateurs peut être adaptée à n'importe quel type de compresseur d'air, d'extracteur ou de pompe rotatifs si un passage peut être obtenu à travers le rotor pour l'air de refroidissement.
Résumé.
En résumé l'invention concerne :
1. Des systèmes de refroidissement perfectionnés pour compresseurs, extracteurs et pompes rotatifs, dans lesquels le fluide de refroidissement est mis en circulation à travers le rotor au moyen d'un ventilateur ou organe de propulsion ou d'une pompe.
2. Des moyens de refroidissement perfectionnés selon 1, appliqués à une machine rotative dans laquelle le rotor et l'arbre ou les arbres sont creux et/ou forés pour former des passages les traversant, en vue de permettre le refroidissement du rotor par de l'air mis en circulation à tra.vers celui-ci au moyen d'un ventilateur.
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