Dans une installation de refroidissement à circuit ouvert, le liquide réfrigérant peut être pompé à partir d'un bassin se trouvant à un niveau inférieur à l'installation et retourner par gravité dans ce bassin.
Dans de grandes installations de refroidissement de ce genre, par exemple dans des tours de refroidissement de centrales électriques atomiques, il y a intérêt à récupérer une partie de l'énergie dépensée lors du pompage.
L'installation destinée à assurer la circulation d'un liquide entre deux niveaux selon l'invention permet une telle récupération d'énergie.
L'installation selon l'invention comprend une turbine et une pompe, montées côte à côte sur l'arbre d'un moteur électrique, une seule et même bâche pour la turbine et la pompe, reliée au niveau supérieur, et une série d'entretoises coudées provoquant le renversement du sens de la composante tangentielle de l'écoulement du liquide, soit à l'entrée dans la turbine, soit à la sortie de la pompe, afin d'assurer un sens de rotation unique de l'arbre.
L'installation est caractérisée en ce que la bâche est divisée en deux compartiments, de volume interne sensiblement équivalent, dont l'un communique avec le distributeur de la turbine et l'autre avec le diffuseur de la pompe, ces deux compartiments étant reliés au niveau supérieur par des conduits séparés.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 en est une vue en coupe axiale.
La fig. 2 en est une vue en coupe selon II-II de la fig. 1, à plus petite échelle.
La fig. 3 en est une vue en coupe selon III-III de la fig. 1, à plus petite échelle.
L'installation comprend une roue de turbine 2 et une roue de pompe 3 montées côte à côte sur un arbre I entrainé par moteur électrique non représenté. Une paroi 5 est interposée entre le distributeur 6 de la turbine et le diffuseur 7 de la pompe.
L'installation comprend d'autre part une bâche spirale 8 qui présente une cloison médiane 11 dans le prolongement de la paroi 5, dans un plan perpendiculaire à l'arbre 1. Cette cloison 1 1 subdivise la bâche en deux compartiments 12, 13, de volume interne sensiblement équivalent, reliés respectivement au distributeur 6 de la turbine et au diffuseur 7 de la pompe.
Les compartiments 12 et 13 de la bâche sont raccordés au niveau supérieur de l'installation par des conduites différentes (non représentées), tandis que les orifices d'écoulement de la turbine et d'admission de la pompe sont reliés au niveau inférieur par des conduites 14 et 15 respectivement. Le distributeur 6 de la turbine présente des entretoises 16 coudées pour provoquer un renversement du sens de la composante tangentielle de l'écoulement du liquide à son entrée dans la turbine (voir fig. 2). Il en résulte que le liquide en provenance du niveau supérieur, passant dans le compartiment 12 de la bâche 8, entraine la roue de turbine 2 avant de rejoindre le niveau inférieur par la conduite d'écoulement 14.
La roue de turbine 2 entraîne à son tour la roue de pompe 3 dans le sens du refoulement par cette dernière dans le compartiment 13 de la bache 8 du liquide en provenance du niveau inférieur par la conduite 15. Les entretoises 17 du diffuseur 7 de la pompe sont disposées de façon classique (voir fig. 3).
Cet ensemble turbine-pompe permet de faire circuler le liquide réfrigérant dans une installation de refroidissement à circuit ouvert, entre deux niveaux, avec une dépense d'énergie relativement faible. Le moteur électrique n'a, en effet, qu'à compenser les pertes respectives de l'ensemble turbine-pompe.
De nombreuses variantes d'exécution de cet ensemble pourraient être envisagées.
Les compartiments 12 et 13 de la bâche pourraient, par exemple, être raccordés au niveau supérieur par une conduite unique présentant une cloison axiale dans le prolongement de la cloison médiane 11 de la bâche.
En plus des entretoises coudées 16, le distributeur 6 de la turbine pourrait encore présenter une série d'aubes mobiles permettant d'augmenter ou de diminuer la quantité d'eau en provenance du niveau supérieur admise dans la turbine.
Bien entendu, au lieu de prévoir une série d'entretoises coudées 16 dans le distributeur 6 de la turbine 2 pour renverser le sens de la composante tangentielle de l'écoulement du liquide à son entrée dans la turbine, on pourrait prévoir de telles entretoises coudées dans le diffuseur 7 de la pompe 3. Dans ce cas, les entretoises du distributeur 6 de la turbine seraient disposées de façon classique. Une série d'aubes mobiles permettant de régler l'admission du liquide, sans renverser la composante tangentielle de son écoulement à l'entrée de la turbine, pourraient également être montées dans ce cas dans le distributeur.
REVENDICATION
Installation destinée à assurer la circulation d'un liquide entre deux niveaux, comprenant une turbine (2) et une pompe (3), montées côte à côte sur l'arbre (1) d'un moteur électrique, une seule et même bâche (8) pour la turbine (2) et la pompe (3), reliée au niveau supérieur, et une série d'entretoises coudées provoquant le renversement du sens de la composante tangentielle de l'écoulement du liquide, soit à l'entrée dans la turbine, soit à la sortie de la pompe, afin d'assurer un sens de rotation unique de l'arbre (1), caractérisée en ce que la bâche (8) est divisée en deux compartiments (12, 13) de volume interne sensiblement équivalent, dont l'un (12) communique avec le distributeur (6) de la turbine (2) et l'autre (13) avec le diffuseur (7) de la pompe (3),
ces deux compartiments étant reliés au niveau supérieur par des conduits séparés.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Installation selon la revendication, caractérisée en ce que les compartiments (12, 13) sont réalisés par une cloison (11) dans la bâche (8), dans un plan perpendiculaire à l'arbre (1), entre le diffuseur (7) de la pompe (3) et le distributeur (6) de la turbine (2).
2. Installation selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que les conduits séparés reliant les deux compartiments (12, 13) de la bâche au niveau supérieur sont constitués au moins en partie par une conduite unique présentant une cloison dans un plan axial dans le prolongement de la cloison (11) de la bâche (8).
3. Installation selon la revendication, caractérisée en ce que le distributeur de la turbine comprend des aubes mobiles.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
In an open-circuit cooling installation, the refrigerant liquid can be pumped from a basin located at a level below the installation and return by gravity to this basin.
In large cooling installations of this kind, for example in cooling towers of atomic power stations, it is advantageous to recover part of the energy expended during pumping.
The installation intended to ensure the circulation of a liquid between two levels according to the invention allows such energy recovery.
The installation according to the invention comprises a turbine and a pump, mounted side by side on the shaft of an electric motor, a single cover for the turbine and the pump, connected to the upper level, and a series of elbow spacers causing the direction of the tangential component of the liquid flow to be reversed, either at the inlet to the turbine or at the outlet of the pump, in order to ensure a single direction of rotation of the shaft.
The installation is characterized in that the cover is divided into two compartments, of substantially equivalent internal volume, one of which communicates with the turbine distributor and the other with the pump diffuser, these two compartments being connected to the upper level by separate ducts.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the installation according to the invention.
Fig. 1 is an axial sectional view thereof.
Fig. 2 is a sectional view along II-II of FIG. 1, on a smaller scale.
Fig. 3 is a sectional view along III-III of FIG. 1, on a smaller scale.
The installation comprises a turbine wheel 2 and a pump wheel 3 mounted side by side on a shaft I driven by an electric motor, not shown. A wall 5 is interposed between the distributor 6 of the turbine and the diffuser 7 of the pump.
The installation also comprises a spiral tarpaulin 8 which has a middle partition 11 in the extension of the wall 5, in a plane perpendicular to the shaft 1. This partition 1 1 subdivides the tarpaulin into two compartments 12, 13, of substantially equivalent internal volume, respectively connected to the distributor 6 of the turbine and to the diffuser 7 of the pump.
The compartments 12 and 13 of the tank are connected to the upper level of the installation by different pipes (not shown), while the outlets for the turbine flow and the pump inlet are connected to the lower level by pipes 14 and 15 respectively. The distributor 6 of the turbine has spacers 16 bent to cause a reversal of the direction of the tangential component of the flow of the liquid as it enters the turbine (see FIG. 2). As a result, the liquid coming from the upper level, passing into the compartment 12 of the tank 8, drives the turbine wheel 2 before reaching the lower level via the flow pipe 14.
The turbine wheel 2 in turn drives the pump wheel 3 in the direction of delivery by the latter into the compartment 13 of the tank 8 of the liquid coming from the lower level via the pipe 15. The spacers 17 of the diffuser 7 of the pump are arranged in a conventional manner (see fig. 3).
This turbine-pump assembly makes it possible to circulate the coolant in an open-circuit cooling installation, between two levels, with relatively low energy expenditure. The electric motor only has to compensate for the respective losses of the turbine-pump assembly.
Many variant embodiments of this assembly could be envisaged.
The compartments 12 and 13 of the tarpaulin could, for example, be connected to the upper level by a single pipe having an axial partition in the extension of the middle partition 11 of the tarpaulin.
In addition to the elbow spacers 16, the distributor 6 of the turbine could also have a series of mobile blades making it possible to increase or decrease the quantity of water coming from the upper level admitted into the turbine.
Of course, instead of providing a series of elbow spacers 16 in the distributor 6 of the turbine 2 to reverse the direction of the tangential component of the flow of the liquid at its entry into the turbine, such elbow spacers could be provided. in the diffuser 7 of the pump 3. In this case, the spacers of the distributor 6 of the turbine would be arranged in a conventional manner. A series of mobile vanes making it possible to adjust the inlet of the liquid, without reversing the tangential component of its flow at the inlet of the turbine, could also be mounted in this case in the distributor.
CLAIM
Installation intended to ensure the circulation of a liquid between two levels, comprising a turbine (2) and a pump (3), mounted side by side on the shaft (1) of an electric motor, one and the same cover ( 8) for the turbine (2) and the pump (3), connected to the upper level, and a series of elbow spacers causing the reversal of the direction of the tangential component of the liquid flow, i.e. at the entrance to the turbine, or at the outlet of the pump, in order to ensure a single direction of rotation of the shaft (1), characterized in that the cover (8) is divided into two compartments (12, 13) of substantially internal volume equivalent, one of which (12) communicates with the distributor (6) of the turbine (2) and the other (13) with the diffuser (7) of the pump (3),
these two compartments being connected to the upper level by separate conduits.
SUB-CLAIMS
1. Installation according to claim, characterized in that the compartments (12, 13) are formed by a partition (11) in the tarpaulin (8), in a plane perpendicular to the shaft (1), between the diffuser (7) ) of the pump (3) and the distributor (6) of the turbine (2).
2. Installation according to claim and sub-claim 1, characterized in that the separate ducts connecting the two compartments (12, 13) of the cover at the upper level are constituted at least in part by a single duct having a partition in a axial plane in the extension of the partition (11) of the tarpaulin (8).
3. Installation according to claim, characterized in that the distributor of the turbine comprises movable blades.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.