Machine rotative. T a présente invention a pour objet une machine rotative dans laquelle le corps de l'enveloppe de la machine est établi en bé ton armé avec une garniture métallique ;iii voisinae du rotor pour limiter exactement l'entrefer et avec des paliers d'arbre porté par cette garniture.
Un premier avantage (le cette ronstruc- tion est la possibilité d'établir l'enveloppe de la machine a, l'endroit d'utilisation oii de montage de celle-ci et non pas auparavant: dans 1.a fabrique, ce qui évite l'emmagasi nage, le transport et la manipulation de grande pièces coulées et économise beaucoup de temps dans la construction.
De plus, il t a aussi une économie de frais. Lai garniture métallique, d'autre part, dont est pourvu le corps de l'enveloppe doit empêcher due la prise du béton et la contraction qui en ré sulte affecte l'entrefer entre l'enveloppe et le rotor.
L'invention peut s'appliquer à des tur bines, des pompes rotatives, des compresseurs centrifuges etc. Le dessin ci-joint représente, à i Âtre d'exemple. un compresseur d'air centrifu-e à deux étage= c4abli suivant l'invention.
La fig. 1 en est une coupe verticale axiale: La fig. ? en est une coupe transversale -vivant la ligne ?-? de la fi:,,-. l; La fig. 3 est une vue en bout. à plus pe tite échelle. de plaques de jonction super posées de l'enveloppe du compresseur. divisée en deux parties suivant un plan horizontal; La fig. 1 est une élévation de côté cor respondante de ces plaques:
La fig. n est un plan à. grande échelle de la, plaque de jonction inférieure; La fig. f> est une coupe verticale mé diane par les plaques de jonction assemblées. Dans la forme d'exécution représentée, L'enveloppe dit compresseur est divisée en deux parties .superposées suivant un plan ho rizontal, ces parties se rejoignant, dans ce plan, par deux plaques de jonction métalli ques superposées, dont la supérieure appar tient à. la partie supérieure et l'inférieure â la partie inférieure de l'enveloppe.
Ces pla ques de jonction métalliques portent les pa liers de support pour l'arbre portant les roues centrifuges formant le rotor du compresseur. Dans le dessin, la plaque de jonction szip-,- rieure est désignée par 10 et la plaque de jonction iinférieure par 11.
La fil-,. > donne une vue en plan de la plaque de jonction in férieure 11 et en se référant à cette figure et à la. fig. 6, on voit que cette plaque esi sen siblement plane â. sa. surface supérieure et percée d'ouvertures 12 pour les passage, d'air et d'ouvertures 13 dan: lesquelles lournent les roues du rotor. La plaque de jonction 11. est surélevée clans ses partie: de contact avec la plaque supérieure et ces parties de contact.
surélevées sont dressées ou rectifiées et pour vues de rainures 14 recevant: une garniture pour établir un joint étanche entre les deux plaques de jonction assemblée. CP-# <I>parties</I> de contact surélevées sont bien visibles à. la fil-. 5.
Dans sa partie médiane, la plaque de ,jonction inférieure 11 pré sente (les recifonce- ments 15 pour la réception de l'arbre du conï- presseur. De plus elle y présente, sur son des.@,zis, des nervures 1C de forme sensible ment semi-circulaire entretoisées par des cloisons 17 orientées radialement. et servant à diriger F air aspiré par le compresseur. ,lux bords de la plaque de jonction inférieure 11, i .l 5:
a un rebord horizontal de boulonnaise 18 de@inême que des rebords verticaux terminaux 19 et latéraux 20 (fig. 3 et 4).
La plaque de jonction supérieure 10 est. de construction sensiblement symétrique par rapport à. la plaque inférieure. ses parties qui sont semblables aux partie.. corresponclant,,s de celles-ci portant les mêmes chiffres de ré férence, mais munis de l'index a..
Les fi?:. 6, 3 et 1 montrent les plaques de ,jonction supé rieure et inférieure assemblées en place l'une sur l'autre et dans cet état. d'assemblage. les nervures 16. 16a forment des parois-circu- laires limitant entre elles des conduits à. air annulaires 21., 22, 23 et 24 subdivisés par les cloisons radiales 17 et 17a, et des ouvertures annulaires 25 et 26. Ces dernières renferment des joues latérales de forme annulaire 27 et 28, respectivement, portant les aubes de dé charge 29 et 30 à la sortie du rotor.
Ces joues latérales sont fixées aux nervures adjacentes 16. 16a an moyen (le boulons (comme on le voit. en fi(,,. 1 ). L'extrémité de droite (fi,,. 1.) des plaques de jonction 10, 11 porte une ex trémité d'un châssis rigide 31 dont l'autre extrémité est supportée par la boîte-enveloppe de la. turbine ou autre machine motrice qui commande le compresseur, ce châssis 31 por tant,<B>il</B> son tour, un palier 13? pour une extré mité de l'arbre 33 (lu compresseur. L'autre extrémité de cet arbre est supportée par un palier situe;
du côté gauche des plaques de .jonction. Comme il ressort le mieux de la fig. 3. ce dernier palier comporte une partie d'appui inférieure 31 pourvue de pattes 35 reposant sur des consoles de support 36 solidaires de la plaque de jonction 1.1, l'arbre reposant dans un coussinet 37 garnissant cette partie d'appui. 34 du palier et y étant maintenu en place par le chapeau 38 garni d'un coussinet 39. La, partie d'appui 34 du palier est. fixée à la plaque 11 au moyen de boulons 40, de même que le chapeau 38 est fixé à la partie d'appui 34 au moyen de boulons 41.
Des gar nitures -12. 43 établissent l'étanchéité aux en droits où l'arbre passe à. travers les parois du corps de l'enveloppe. L'arbre 33 porte des roues d'impulsion doubles -11, 45'avec des aubes 46 et des couronnes d'aubes d'admis sion 47. Entre les deux étages du compres seur est disposée une garniture d'étanchéité autour de l'arbre et dans la cloison sépara trice correspondante, formée d'une partie 48 portée par l'arbre et d'une partie 49 portée par ladite cloison séparatrice.
Les parties qui ont été décrites ci-dessus constituent les parties métalliques du com presseur qui, lorsque les rebords 18 des pla ques de jonction supérieure et inférieure 10 ci- 11 sont. boulonnés ensemble, ferment une structure métallique rigide comprenant 'les paliers de support de l'arbre, les joues laté rales des roues d'impulsion. les aubes de dé- et les garnitures de l'arbre.
Le corps de l'enveloppe comprenant les parois latérales extérieures et les portions extérieures dans le sens radial des cloisons formant les conduits à air est établi en bé ton armé. La partie inférieure du corps 3e l'enveloppe comprend les pièces de butée 50 en béton armé, pourvues du conduit d'admis sion (l'air 51 et du conduit de décharge d'air 52 et se prolongeant par les parois latérales 53.
Les extrémités d'entrée et de sortie res pectivement. des conduits 51. 52 sont garnie de bagues ou boîtes métalliques 51 qui po- sèdent des ailerons percés 55 noyés dans la niasse de béton adjacente et retenus en place par des tringles d'ancrage 56. Un conduit 58. dont l'extrémité inférieure est garnie d'une lzague ou boîte 57 également noyée et ancrée dans le béton, sert au drainage de l'espace entre les deux étages du compresseur. La plaque de jonction inférieure 11 est reliée par cimentage. en 59, à la partie inférieure en béton du corps de l'enveloppe et l'armature métallique 60 du béton se prolonge hors de celui-ci pour se relier à la plaque de jonc tion inférieure 11.
Cette dernière est aussi fixée an béton de la partie inférieure du corps de l'enveloppe par des boulons 61 (fig. 2), la plaque de ,jonction 11 étant à cet effet pourvue d'ouvertures 62 indiquées en fig. 5.
La partie supérieure du corps de l'enve loppe comporte la. paroi supérieure cintrée en béton armé 65 qui est fixée par cimen- ta,ge, en 66, et par des boulons 67 à la pla que de jonction supérieure 10 d'une manière analogue à ce qui vient d'être décrit pour la partie inférieure. Elle est pourvue d'oreilles ou consoles percées 68 destinées au passage des boulons 67 et servant de siège aux ron delles 69 sur lesquelles appuient les écrous de serrage des boulons.
Les portions radialement extérieures des cloisons de l'enveloppe, également établies en béton armé sont reliées aux nervures oir pa rois 16, 16a par cimentage. en 70. Les dif férentes parties de paroi d'une cloison sont désignées par 71. 72. 73. 74, celles de l'a.u- tre par 71a. 72a, 73a. 74a (fig. 1). Ces par ties de paroi forment deux conduits de dé charge annulaires 75, 75a pour les deux roues d'impulsion ainsi que les conduits à air anu- ]aires 21, 22, 23 et 24.
Les plaques de jonc tion 10, 11 sont pourvues de rebords 76, 7 7 (fig. 2) auxquels les bords latéraux des cloi sons sont. assemblés par cimentage. La ligne pointillée A indiquée clans la moitié infé rieure de la fig. ? dénote le joint: entre les partie: de cimentage et la masse de béton. Aux bords des parties (le paroi 71 sont fixés (les serments métalliques 78 noyés dans la masse de béton de ces parties de paroi et for mant une couronne de fixation sectionnée.
Cette couronne s'ajuste contre un épaulement d'une couronne sectionnée semblable 80 noyée en partie dans la .partie inférieure, en partie clans la partie supérieure du corps de l'enve loppe et v est maintenue au moyen de seg ments de blocage 82 et de boulons ou vis 83 (fi-. 1). Les cloisons sont, en outre, suppor tées dans les parties supérieure et inférieure du corps de l'enveloppe par des boulon: 81 et 85 (fig. ?). les boulons supérieurs 84 étant pourvus d'oreilles d'accrochage 86 per mettent de soulever l'ensemble de la partie supérieure de l'enveloppe.
Les conduits < < air 22, 24 entre les par ties de paroi-cloison 73, 74 et 73a, 74a sont traversés par des parties de paroi formanÉ, des conduits à, air séparés 87 et 87a (fig. 1) s'étendant sensiblement dans une direction parallèle à l'axe du compresseur, les portions extérieures des conduits à air ?2, 24 étant in diquée, par les lignes pointillées B.
L'air à déplacer par le compresseur entre pair l e conduit d'admission 51. et circule à. l'intérieur de l'enveloppe. une partie de cet air étant amenée par le conduit 21 à la moi tié de droite (le la roue d'impulsion 44 et l'au tre partie arrivant par le conduit 22 à la moitié de gauche de ladite roue. L'air est de- chargé par la roue d'impulsion 41 dans la chambre 75 et de cette dernière il passe par les conduits axiaux 8 7 aux conduits à air 23 et 24 qui l'amènent aux deux unités de la roue d'impulsion 45.
Celle-ci décharge l'air dans le conduit de clécliar\,e 75a d'où il passe par les conduits 87a au conduit de décharge 5?, tout comme dans les compresseurs connus plusieurs étages. Les cloisons 17, 17a servent à. diriger l'air radialement aux ouïes centrales des roues d'impulsion et à l'empêcher de prendre ua mouvement giratoire autour de l'arbre et en se référant à la fig. 1, on remarquera que les bords latéraux de ces cloisons sont noy é dans le cimentage de manière à aider à l'as semblage des parties.
Elles sont aussi pour vues d'ouvertures comme montré en fig. 1, qui. sont comblées de cimentage.
Quand à l'armature du corps de l'enve loppe en béton, elle sera placée et concentrée dans les parties soumise: à des efforts de traction, alors qu'il n'a a pas d'armature dans les parties soumises à des efforts de com pression.
Rotary machine. The present invention relates to a rotary machine in which the body of the casing of the machine is made of reinforced concrete with a metal lining; iii near the rotor to limit the air gap exactly and with carried shaft bearings by this garnish.
A first advantage (this re-construction is the possibility of establishing the envelope of the machine, the place of use or assembly of the latter and not previously: in the factory, which avoids the storage, transport and handling of large castings and saves a lot of time in construction.
In addition, it also saves costs. The metal lining, on the other hand, with which the casing body is provided must prevent the concrete from setting and the resulting contraction affects the air gap between the casing and the rotor.
The invention can be applied to turbines, rotary pumps, centrifugal compressors etc. The attached drawing represents, as an example. a two-stage centrifugal air compressor = c4abli according to the invention.
Fig. 1 is an axial vertical section: FIG. ? is a transverse section -living the line? -? of the fi: ,, -. l; Fig. 3 is an end view. on a smaller scale. of superimposed junction plates of the compressor casing. divided into two parts along a horizontal plane; Fig. 1 is a corresponding side elevation of these plates:
Fig. n is a plane at. large scale, lower junction plate; Fig. f> is a median vertical section through the assembled junction plates. In the embodiment shown, said compressor casing is divided into two superimposed parts in a horizontal plane, these parts joining, in this plane, by two superimposed metal junction plates, the upper part of which is . the upper part and the lower part of the lower part of the casing.
These metal junction plates carry the support bearings for the shaft carrying the centrifugal wheels forming the compressor rotor. In the drawing, the upper szip -, - junction plate is denoted by 10 and the lower junction plate by 11.
The thread-,. > gives a plan view of the lower junction plate 11 and with reference to this figure and to. fig. 6, it can be seen that this plate is sensibly flat â. her. upper surface and pierced with openings 12 for the passage, air and openings 13 dan: which lourn the rotor wheels. The junction plate 11 is raised in its parts: in contact with the upper plate and these contact parts.
raised are raised or rectified and for views of grooves 14 receiving: a gasket to establish a tight seal between the two assembled junction plates. CP- # <I> raised contact parts </I> are clearly visible at. the thread-. 5.
In its middle part, the lower junction plate 11 presents the recesses 15 for the reception of the presser shaft. In addition it has there, on its edges. @, Zis, ribs 1C of substantially semi-circular shape braced by partitions 17 oriented radially. and serving to direct the air sucked in by the compressor., lux edges of the lower junction plate 11, i .l 5:
has a horizontal bolted flange 18 at the same level as vertical terminal 19 and lateral flanges 20 (Figs. 3 and 4).
The top junction plate 10 is. of substantially symmetrical construction with respect to. the lower plate. its parts which are similar to the corresponding .. part ,, s thereof bearing the same reference numbers, but provided with the index a ..
The fi?:. 6, 3 and 1 show the upper and lower junction plates assembled in place on top of each other and in this condition. assembly. the ribs 16. 16a form circular walls limiting between them ducts to. annular air 21., 22, 23 and 24 subdivided by the radial partitions 17 and 17a, and annular openings 25 and 26. The latter contain annular-shaped side flanges 27 and 28, respectively, carrying the discharge vanes 29 and 30 at the exit of the rotor.
These side cheeks are fixed to the adjacent ribs 16. 16a by means (the bolts (as seen. In fi (,,. 1). The right end (fi ,,. 1.) of the junction plates 10, 11 carries one end of a rigid frame 31, the other end of which is supported by the casing of the turbine or other motive machine which controls the compressor, this frame 31 carrying <B> it </B> in turn, a bearing 13 for one end of the shaft 33 (the compressor. The other end of this shaft is supported by a located bearing;
on the left side of the junction plates. As best seen in fig. 3. the latter bearing comprises a lower bearing portion 31 provided with lugs 35 resting on support brackets 36 integral with the junction plate 1.1, the shaft resting in a bearing 37 lining this bearing portion. 34 of the bearing and being held in place by the cap 38 furnished with a pad 39. The bearing portion 34 of the bearing is. fixed to the plate 11 by means of bolts 40, just as the cap 38 is fixed to the bearing part 34 by means of bolts 41.
Gar nitures -12. 43 establish the seal at the rights where the shaft passes through. through the walls of the casing body. The shaft 33 carries double impulse wheels -11, 45 'with vanes 46 and crowns of intake vanes 47. Between the two stages of the compressor is arranged a seal around the shaft. shaft and in the corresponding dividing wall, formed of a part 48 carried by the shaft and a part 49 carried by said dividing wall.
The parts which have been described above constitute the metallic parts of the compressor which, when the flanges 18 of the upper and lower joining plates 10 above are. bolted together, close a rigid metal structure comprising 'the shaft support bearings, the side cheeks of the impulse wheels. de- vanes and shaft linings.
The body of the casing comprising the outer side walls and the outer portions in the radial direction of the partitions forming the air ducts is made of reinforced concrete. The lower part of the body, the envelope comprises the stop pieces 50 made of reinforced concrete, provided with the intake duct (the air 51 and the air discharge duct 52 and extending through the side walls 53.
The inlet and outlet ends respectively. of the conduits 51. 52 are lined with rings or metal boxes 51 which have drilled fins 55 embedded in the adjacent mass of concrete and held in place by anchor rods 56. A conduit 58, the lower end of which is lined with a lzague or box 57 also embedded and anchored in the concrete, serves to drain the space between the two stages of the compressor. The lower junction plate 11 is connected by cementing. at 59, to the lower concrete part of the casing body and the metal reinforcement 60 of the concrete extends out of it to connect to the lower junction plate 11.
The latter is also fixed to the concrete of the lower part of the body of the casing by bolts 61 (fig. 2), the junction plate 11 being for this purpose provided with openings 62 indicated in fig. 5.
The upper part of the envelope body has the. arched upper wall of reinforced concrete 65 which is fixed by cement, ge, 66, and bolts 67 to the upper junction plate 10 in a manner analogous to what has just been described for the lower part . It is provided with pierced ears or consoles 68 intended for the passage of the bolts 67 and serving as a seat for the washers 69 on which the tightening nuts of the bolts bear.
The radially outer portions of the walls of the envelope, also made of reinforced concrete, are connected to the ribs oir pa rois 16, 16a by cementing. at 70. The different wall parts of a partition are designated by 71. 72. 73. 74, those of the other by 71a. 72a, 73a. 74a (fig. 1). These wall parts form two annular discharge conduits 75, 75a for the two impulse wheels as well as the anu] air conduits 21, 22, 23 and 24.
The joining plates 10, 11 are provided with flanges 76, 7 7 (Fig. 2) to which the side edges of the partitions are. assembled by cementing. The dotted line A shown in the lower half of FIG. ? denotes the joint: between the cementing parts and the concrete mass. At the edges of the parts (the wall 71 are fixed (the metal oaths 78 embedded in the concrete mass of these wall parts and forming a severed fixing ring.
This crown fits against a shoulder of a similar sectioned crown 80 embedded partly in the lower part, partly in the upper part of the casing body and is held by means of locking segments 82 and of bolts or screws 83 (fig. 1). The partitions are, moreover, supported in the upper and lower parts of the casing body by bolts: 81 and 85 (fig.?). the upper bolts 84 being provided with hooking ears 86 allow the whole of the upper part of the casing to be lifted.
The air ducts 22, 24 between the partition-wall parts 73, 74 and 73a, 74a are traversed by formed wall parts, separate air ducts 87 and 87a (Fig. 1) extending substantially. in a direction parallel to the axis of the compressor, the outer portions of the air ducts? 2, 24 being indicated by the dotted lines B.
The air to be moved by the compressor between pair the intake duct 51. and circulates through. inside the envelope. a part of this air being brought through the duct 21 to the right half (the impulse wheel 44 and the other part arriving through the duct 22 at the left half of said wheel. The air is - loaded by the impulse wheel 41 into the chamber 75 and from the latter it passes through the axial ducts 8 7 to the air ducts 23 and 24 which lead it to the two units of the impulse wheel 45.
This discharges the air in the filter duct \, e 75a from where it passes through the ducts 87a to the discharge duct 5 ?, just as in known multistage compressors. The partitions 17, 17a are used for. direct the air radially to the central openings of the impulse wheels and prevent it from gyrating around the shaft and with reference to fig. 1, it will be noted that the lateral edges of these partitions are embedded in the cementing so as to help the assembly of the parts.
They are also for views of openings as shown in fig. 1, which. are filled with cement.
As for the reinforcement of the body of the concrete casing, it will be placed and concentrated in the parts subjected: to tensile forces, while there is no reinforcement in the parts subjected to forces of compression.