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POMPE CENTRIFUGE AUTO-ASPIRANTE A ADMISSION PARTIELLE.
La présente invention concerne une pompe centrifuge auto-aspirante à admission partielle et notamment un agencement particulier du canal périphérique.
Dans les modes de réalisation connus des pompes de ce genre à rotors ouverts, le liquide à refouler ayant franchi l'orifice d'entrée du rotor est refoulé soit dans un canal extérieur entourant le rotor et qui s'élargit radialement vers l'extérieur, soit dans un canal latéral, en principe prévu sur un c8té du rotor, et qui est ouvert en direction des cellules du rotor.
Le premier agencement exige un renvoi très important du liquide dans la z8ne de refoulement vers l'intérieur de sorte qu'il en résulte un très mauvais rendement.
Dans le deuxième mode de réalisation, le point de départ du canal périphérique prévu sur un côté du rotor est placé généralement dans la z8ne de l'orifice d'aspiration, le fond des cellules entra les aubes étant en regard de la fente d'aspiration, tandis que le pourtour extérieur du rotor est placé en regard du canal latéral, La forte augmentation de la pression due au canal latéral commence déjà dans la z8ne de la fente d'aspiration.
Lorsqu'un étranglement important, notamment dans le conduit de refoulement de la pompe, se traduit par une forte augmentation de la pression à l'intérieur de cette pcmpe, le canal latéral au-dessus de la fente d'aspiration est également le lieu de fortes pressions. Un espace à forte pression communique alors directement par les cellules entre les aubes avec un espace à faible pression, qui est la chambre d'aspiration. Il en résulte des courants de retour entre le conduit de refoulement et le conduit d'aspiration, et ces courants entraînent des pertes, et, par conséquent, une réduction du rendement.
La courbe de la consommation de force motrice des pompes de ce genre augmente très fortement au fur et à mesure que- l'étranglement s'accentue, et
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la zone de fon etionnement économique de la pompe entraînée par un moteur est fortement limitée.
Pour empêcher de trop fortes pertes par les courants de retour, on ne peut jusqu'ici donner à l'orifice d'aspiration qu'une longueur périphérique relativement courte de sorte que cet orifice devient relativement petit.
Ceci présentel'inconvénient que les débits importants de l'orifice d'aspiration entraînent des étranglements importants qui réduisent la capacité d'aspiration de la pompe et ont également peur effet de réduire fortement le ren- dement, notamment avec des liquides très volatiles et si les hauteurs d'aspiration sont importantes.
La présente inventa n remédie à ces inconvénients par une conformation particulière du canal périphérique.
Suivant l'invention, le canal périphérique essentiellement prévu sur un côté du rotor est conformé de façon qu'il soit masqué dans la zône de la fente d'aspiration par rapport au rotor ouvert, de facon que le liquide refoulé ne puisse plus retourner dans le rotor. Dans le cadre de l'invention, la partie masquée du canal périphérique peut s'étendre radialement jusqu'à l'extrémité extérieure du rayon du rotor ou même au-delà. La partie masquée peut être également plus réduite dans la direction radiale. Suivant l'inven- tion, le seul effet à assurer consiste à empêcher le retour du liquide dans le rotor dans la zone de l'orifice d'aspiration.
Grâce à cet agencement du canal périphérique, l'augmentation de la pression reste faible dans la zone de la fente d'aspiration. De plus, la longueur radiale de la fente entre la fente d'aspiration et le canal périphé, rique peut être plus grande. On évite les courants de retour et on réduit par conséquent les pertes, Dans une large zone de fonctionnement, la courbe de consommation de force actrice: reste très plate, ..ce qui, réduit le risque de surcharge du motaur d'entraînement dans le cas d'un étranglement important dans le conduit de refoulement.
L'agencement du canal périphérique suivant l'invention offre également la possibilité d'un élargissement beaucoup plus important de la fente d'aspiration que dans une pompe comprenant un canal périphérique ouvert dans la z8ne de la fente d'aspiration. On évite ainsi les variations de la pression par étranglement dans la fente d'aspiration, de sorte que la pompe se prête mieux au fonctionnement avec une grande hauteur d'aspiration, et permet d'obtenir de meilleurs rendements avec des grandes hauteurs d'aspiration, notamment pour le refoulement de liquides très volatils.
Une autre particularité de 1'invention consiste à augmenter le débit par l'utilisation d'un canal périphérique suivant l'invention sur chaque coté du rotor. Grâce au fait que la fente d'aspiration est grande, il suffit dans de nombreux cas de prévoir un canal périphérique sur un côté du rotor, ce qui donne un agencement très simple. Si les conditions de fonctionnement sont plus difficiles, surtout si les hauteurs d'aspiration sont impor- tantes ou s'il s'agit de refouler des liquides très volatils, on peut également prévoir suivant, l'invention une fente d'aspiration sur chaque côté du rotor.
Une autre particularité de l'invention consiste à faire coopérer l'etage centrifuge auto-aspirant à admission partielle suivant l'invention, avec des étages centrifuges à admission totale. Cette combinaison augnente le rendement de l'ensemble de la pompe, parce que le rendement des étages centrifuges à admission totale est généralement meilleur que celui des étages à admission partielle.
'-Le dessin annexé -représente quelques modes de mise en oeuvre d'une pompe suivant le principe de l'invention
La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une pompe suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe de la pompe suivant la ligne A-A de la figure 1.
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La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la fi- gure 1.
Les figures 4 et 5 montrent des variantes de mise en oeuvre de l'invention.
Dans l'exemple de la figure 1, le liquide à refouler entre par la fente d'aspiration 1 (indiquée en pointillé) dans la chambre de travail de la pompe, et ce liquide est refoulé par le rotor 2 (pourtour indiqué en pointil- lé) dans le canal périphérique 3, qui est masqué par rapport au rotor dans la zone de la fente d'aspiration. Dans cet exemple, la partie masquée s'éténd ra- dialement jusqu'au pourtour extérieur du rotor. La partie du canal périphéri- que à l'arrière de la partie est conformée dans ce cas en tuyère à transforma- tion de la pression. Mais cette partie peut également recevoir une autre forme quelconque. La partie masquée s'arrête en un point situé à peu prés à une division des aubes à l'arrière de l'extrémité de la fente d'aspiration.
A partir de ce point,, le canal périphérique est ouvert vers les cellules du ro- tor, de sorte que le liquide peut entrer d'une manière répétée dans le rotor, tandis que l'augmentation de la pression peut avoir lieu par l'effet connu du canal latéral. La partie du canal périphérique qui est ouvert vera lez cel- lules du rotor à l'arrière de l'extrémité de la fente d'aspiration, peut être constituée de la manière indiquée sur la figure 1, c'est-à-dire qu'elle peut présenter une fente de refoulement 4, un secteur spécial d'aspiration de l'air
5, et des orifices de sortie 6 pour l'air, ou qu'elle peut être constituée par une pompe à canal latéral de construction connue quelconque,
La coupe de la figure 2 montre la partie masquée du canal périphérique dans la z8ne d'aspiration de la pompe sur le côté du rotor. Les traits en pointillé indiquent l'élargissement radial vers l'intérieur du canal périphérique à l'arrière de la partie masquée, représenté sur la figure 1.
La coupe de la pompe suivant la ligne B-B de la figure 1 est représentée sur la figure 3. On voit que le canal périphérique est un canal latéral ouvert sur le côté des aubes du rotor, produisant l'effet d'une forte augmentation de la pression. La section du canal latéral peut également recevoir une forme quelconque autre que celle-que montre la figure.
La figure 4 représente un mode de réalisation dans lequel l'étendue radiale de la partie masquée est inférieure au rayon extérieur du rotor. Cette figure correspond à peu près à une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1. La proportion de la réduction radiale de la partie masquée par rapport au rayon extérieur du rotor dépend des dimensions de la pompe, notamment des dimensions du rotor et de la section du canal périphérique à l'arrière de la partie masquée. La partie masquée peut être radialement en retrait par rapport au pourtour du rotor, autant qu'il est compatible avec la condition qui consiste à empêcher tout retour du liquide dans le rotor dans la zone d'aspiration de la pompe.
La figure 5 montre un mode de réalisation dans lequel un canal périphérique suivant l'invention est prévu sur les deux côtés du rotor. Cette figure correspond encore à une coupe à peu près suivant la ligne A-A de la figure 1. Elle ne montre qu'une fente d'aspiration 2 sur un coté du rotor, ce qui est en général avantageux pour la simplification de la construction.
Mais on peut également prévoir une fente d'aspiration sur chaque coté du rotor, si cet Agencement est nécessaire pour l'obtention de conditions d'entrée favorable s.
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SELF-SUCTION CENTRIFUGAL PUMP WITH PARTIAL INLET.
The present invention relates to a self-sucking centrifugal pump with partial admission and in particular to a particular arrangement of the peripheral channel.
In the known embodiments of pumps of this type with open rotors, the liquid to be delivered having passed the inlet orifice of the rotor is discharged either into an external channel surrounding the rotor and which widens radially outwards, or in a side channel, in principle provided on one side of the rotor, and which is open towards the cells of the rotor.
The first arrangement requires a very large return of the liquid in the discharge z8ne towards the interior so that a very poor performance results.
In the second embodiment, the starting point of the peripheral channel provided on one side of the rotor is generally placed in the area of the suction port, the bottom of the cells between the vanes being opposite the suction slot. , while the outer circumference of the rotor is placed opposite the side channel, The strong increase in pressure due to the side channel already begins in the area of the suction slot.
When a significant constriction, in particular in the pump delivery duct, results in a sharp increase in the pressure inside this pcmpe, the side channel above the suction slot is also the place of strong pressures. A high pressure space then communicates directly through the cells between the blades with a low pressure space, which is the suction chamber. This results in return currents between the discharge duct and the suction duct, and these currents cause losses, and, consequently, a reduction in efficiency.
The driving force consumption curve of pumps of this kind increases very sharply as the throttle increases, and
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the economic operating area of the pump driven by a motor is severely limited.
In order to prevent excessive losses by the return currents, the suction port can heretofore only be given a relatively short peripheral length so that this orifice becomes relatively small.
This has the disadvantage that the high flow rates from the suction port lead to large constrictions which reduce the suction capacity of the pump and also have the effect of greatly reducing the efficiency, especially with very volatile liquids and if suction heights are important.
The present invention overcomes these drawbacks by a particular conformation of the peripheral channel.
According to the invention, the peripheral channel essentially provided on one side of the rotor is shaped so that it is masked in the area of the suction slot relative to the open rotor, so that the discharged liquid can no longer return to the area. the rotor. In the context of the invention, the masked part of the peripheral channel can extend radially to the outer end of the radius of the rotor or even beyond. The masked part can also be smaller in the radial direction. According to the invention, the only effect to be achieved is to prevent the liquid from returning to the rotor in the region of the suction port.
Thanks to this arrangement of the peripheral channel, the increase in pressure remains low in the region of the suction slit. In addition, the radial length of the slit between the suction slit and the peripheral channel may be greater. Return currents are avoided and therefore losses are reduced, In a large operating area, the driving force consumption curve: remains very flat, .. which reduces the risk of overloading the drive motor in the case of a significant constriction in the discharge pipe.
The arrangement of the peripheral channel according to the invention also offers the possibility of a much greater widening of the suction slit than in a pump comprising a peripheral channel open in the z8ne of the suction slit. This prevents pressure variations by throttling in the suction slot, so that the pump lends itself better to operation with a large suction height, and allows to obtain better outputs with large suction heights. , in particular for the delivery of very volatile liquids.
Another particular feature of the invention consists in increasing the flow rate by using a peripheral channel according to the invention on each side of the rotor. Due to the fact that the suction slit is large, in many cases it is sufficient to provide a peripheral channel on one side of the rotor, resulting in a very simple arrangement. If the operating conditions are more difficult, especially if the suction heights are important or if it is a question of delivering very volatile liquids, it is also possible, according to the invention, to provide a suction slit on each side. side of the rotor.
Another feature of the invention consists in making the self-sucking centrifugal stage with partial admission according to the invention cooperate with centrifugal stages with total admission. This combination increases the efficiency of the whole pump, because the efficiency of the full inlet centrifugal stages is generally better than that of the partial inlet stages.
'-The accompanying drawing -represents some embodiments of a pump according to the principle of the invention
Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a pump according to the invention.
Figure 2 is a sectional view of the pump taken along line A-A of Figure 1.
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Figure 3 is a sectional view taken along line B-B in Figure 1.
Figures 4 and 5 show alternative embodiments of the invention.
In the example of figure 1, the liquid to be delivered enters through the suction slot 1 (indicated in dotted lines) into the working chamber of the pump, and this liquid is delivered through the rotor 2 (perimeter indicated in a dotted line). l) in the peripheral channel 3, which is masked from the rotor in the area of the suction slot. In this example, the masked part extends radially to the outer periphery of the rotor. The part of the peripheral channel at the rear of the part is in this case designed as a pressure transformation nozzle. But this part can also take any other form. The masked part stops at a point approximately at a division of the vanes behind the end of the suction slot.
From this point, the peripheral channel is opened towards the cells of the ro- tor, so that the liquid can repeatedly enter the rotor, while the increase in pressure can take place through the known effect of side channel. The part of the peripheral channel which is open to the rotor cells behind the end of the suction slot, may be made as shown in Figure 1, i.e. '' it can have a discharge slot 4, a special air suction sector
5, and outlets 6 for the air, or that it may be constituted by a side channel pump of any known construction,
The section in FIG. 2 shows the hidden part of the peripheral channel in the suction zone of the pump on the side of the rotor. The dotted lines indicate the radial inward widening of the peripheral channel behind the masked portion, shown in Figure 1.
The section of the pump along line BB of figure 1 is shown in figure 3. It can be seen that the peripheral channel is a side channel open on the side of the rotor blades, producing the effect of a large increase in the pressure. pressure. The section of the side channel can also have any shape other than that shown in the figure.
FIG. 4 represents an embodiment in which the radial extent of the masked part is less than the outer radius of the rotor. This figure roughly corresponds to a section along line AA in figure 1. The proportion of the radial reduction of the masked part relative to the outer radius of the rotor depends on the dimensions of the pump, in particular the dimensions of the rotor and of the section of the peripheral canal behind the masked part. The masked part may be radially set back with respect to the periphery of the rotor, as far as it is compatible with the condition which consists in preventing any return of the liquid into the rotor in the suction zone of the pump.
FIG. 5 shows an embodiment in which a peripheral channel according to the invention is provided on both sides of the rotor. This figure also corresponds to a section approximately on the line A-A of figure 1. It only shows a suction slot 2 on one side of the rotor, which is generally advantageous for the simplification of the construction.
But it is also possible to provide a suction slit on each side of the rotor, if this arrangement is necessary for obtaining favorable entry conditions.