FR2474110A1 - Centrifugal pump with twin 180 degree spiral ducts - has bush in housing as inner wall to channel from first duct to outlet common with second - Google Patents
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- F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
Abstract
Description
La présente invention concerne une pompe centrifuge dont le corps présente deux volutes opposées et mécaniquement similaires dans le sens de la similitude mécanique. The present invention relates to a centrifugal pump whose body has two opposite and mechanically similar scrolls in the direction of mechanical similarity.
Pour la réalisation du principe de travail d'une machine à déplacement de fluide, le corps de cette machine doit délimiter le fluide qui s'y trouve par rapport au milieu ambiant. For the realization of the working principle of a fluid displacement machine, the body of this machine must delimit the fluid which is there in relation to the ambient medium.
Ceci peut avoir lieu indépendamment de la forme du corps concerné, de sorte qu'avec le temps des formes de corps fondamentalement différentes se sont établies pour faire face à d'autres problèmes particuliers.This can take place regardless of the shape of the body concerned, so that over time fundamentally different body shapes have become established to deal with other particular problems.
Dzns une machine du type de celle selon l'invention, on utilise un corps à double volute, qui, d'une manière générale, remplit la tâche particulière de produire, sur toute l'étendue de la plage de travail de la machine, une force radiale peu importante et aussi constante que possible. In a machine of the type according to the invention, a double scroll body is used, which, in general, fulfills the particular task of producing, over the whole extent of the working range of the machine, a low radial force and as constant as possible.
On peut y parvenir en utilisant deux volutes opposées et mécaniquement similaires. Suivant la force d'exécution choisie, le corps à double volute entoure la roue mobile ou une roue fixe placée en aval de la roue mobile. This can be achieved by using two opposite and mechanically similar scrolls. Depending on the selected execution force, the double scroll body surrounds the moving wheel or a fixed wheel placed downstream of the moving wheel.
La demande de brevet allemand DE-OS 26 40 866 décrit par exemple un corps à deux volutes décalées l'une relativement à l'autre. La première volute se développe au-delà du début de la seconde et, grâce à des canaux de dérivation, rejoint la seconde volute à l'endroit ou celle-ci débouche dans une tubulure de sortie communie. Dans ce corps, connue dans tous les corps à double volute, le problème est que, par suite de son plus grand diamètre extérieur, son encombrement et sa charge sont supérieurs à ceux d'un corps à volute unique. German patent application DE-OS 26 40 866 describes for example a body with two scrolls offset relative to one another. The first volute develops beyond the start of the second and, thanks to bypass channels, joins the second volute at the point where it opens into a communal outlet pipe. In this body, known in all double volute bodies, the problem is that, owing to its larger outside diameter, its size and its load are greater than those of a single volute body.
L'invention a pour objet de réaliser pour des pompes centrifuges un corps à double volute de petit diamètre extérieur sans qu'il en résulte d'inconvénients du point de vue hydraulique. The object of the invention is to produce for centrifugal pumps a double volute body with a small external diameter without this resulting in drawbacks from the hydraulic point of view.
A cet effet, dans la pompe centrifuge selon l'invention, il est prévu de disposer autour de la roue mobile, ou d'une roue fixe située en aval de la roue mobile, un corps à deux volutes qui embrassent chacune un angle maximal de 1800, corps dont le diamètre extérieur est égal à celui de la première volute au commencement de la seconde. To this end, in the centrifugal pump according to the invention, provision is made to have around the mobile wheel, or a fixed wheel located downstream of the mobile wheel, a body with two volutes which each embrace a maximum angle of 1800, body whose outside diameter is equal to that of the first scroll at the beginning of the second.
Le fait de ramener le diamètre extérieur du corps à celui de chacune des volutes diamétralement opposées permet une économie de poids de matière qui n' est pas négligeable. Reducing the outside diameter of the body to that of each of the diametrically opposite scrolls allows a saving in material weight which is not negligible.
Pour les pompes à corps à double volute dans lesquelles on désire une tubulure de sortie commune, il est prévu, dans une forme plus élaborée de l'invention, que la première volute, à partir du début de la seconde volute, débouche à travers un ou plusieurs canaux qui s'étendent à côté de cette dernière, avec elle, de façon connue, dans un orifice de sortie commun. For double-scroll body pumps in which a common outlet pipe is desired, it is provided, in a more elaborate form of the invention, that the first scroll, from the start of the second scroll, opens through a or several channels which extend alongside the latter, with it, in known manner, in a common outlet orifice.
Dans les cas où un autre étage de pompe est placé en aval de la roue mobile à double flux, il est Féltu dans une autre forme d'exécution de l'invention de relier les extrémités des volutes à la roue mobile d'aval par un ou des canaux placés sur un ou des diamètres inférieures à celui du corps à double volute. In cases where another pump stage is placed downstream of the double-flow moving impeller, it is another form of embodiment of the invention to connect the ends of the volutes to the moving downstream impeller by a or channels placed on one or more diameters smaller than that of the double scroll body.
Pour obtenir des conditions hydrauliques uniformes dans les volutes ou la tubulure de sortie de la pompe, une autre forme d'exécution de l'invention prévoit ded > nner au canal ou aux canaux une section constante ou variable sur leur longueur, suivant le cas. To obtain uniform hydraulic conditions in the volutes or the outlet pipe of the pump, another embodiment of the invention provides for ded> nner to the channel or channels a constant or variable section along their length, as the case may be.
Grâce à l'-nvention, on peut réaliser un corps à double volute de très petit diamètre. Bien que l'aptitude au moulage de ce corps soit aussi plus grande que dans les pompes connues de ce type, sa fabrication par cette technique constitue encore une opération extrêmement délicate. Thanks to the invention, it is possible to produce a double volute body of very small diameter. Although the moldability of this body is also greater than in known pumps of this type, its manufacture by this technique is still an extremely delicate operation.
Une forme d'exécution encore plus élaborée de la pompe selon l'invention permet à la fois de faciliter encore davantage le moulage du corps et de créer dans la pompe des conditons d'écoulement optimales. An even more elaborate embodiment of the pump according to the invention makes it possible both to further facilitate the molding of the body and to create in the pump optimal flow conditions.
Dans cette forme d'exécution, le corps à double volute et ses canaux ont un profil ouvert sur la face interne du corps, tournée vers l'arbre de la pompe, et des pièces insérées de forme tubulaire, appliquées contre le corps de façon étanche, forment la paroi intérieure du corps, tournée vers l'arbre précité. In this embodiment, the double volute body and its channels have an open profile on the internal face of the body, facing the pump shaft, and inserted pieces of tubular shape, applied against the body tightly , form the inner wall of the body, facing the aforementioned tree.
Grâce 14 cet agencement, les zones du corps à double volute dans lesquelles circule le fluide sont accessibles sans problème, ce qui facilite la fabrication par moulage et permet, par exemple, d'effectuer des opérations de polissage en vue de diminuer la résistance a l'écoulement des volutes et des canaux. Thanks to this arrangement, the areas of the double-scroll body in which the fluid circulates are easily accessible, which facilitates manufacturing by molding and makes it possible, for example, to perform polishing operations with a view to reducing the resistance to l flow of volutes and channels.
Ce libre-accès a la double volute permet en outre un contrôle plus facile de l'état de surface et l'élimination des défauts de moulage éventuels. On peut aussi mieux positionner les noyaux qui correspondent à la forme des volutes et des canaux, ce qui facilite ltobtention de conditions optimales pour l'écoulement du fluide. Ceci signifie en outre une amélioration considérable de l'usinage d'une telle double volute.This free access to the double volute also allows easier control of the surface condition and the elimination of any molding defects. It is also possible to better position the cores which correspond to the shape of the scrolls and channels, which facilitates the obtaining of optimal conditions for the flow of the fluid. This also means a considerable improvement in the machining of such a double scroll.
De toute façon ,l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence auxdessins schématiques annexés, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette pompe:
la Figure 1 est une vue en coupe transversale d'une pompe centrifuge à corps d double volute, avec tubulure de sortie commune
la Figure 2 est une vue en coupe suivant II-II de la figure 1;
la Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 1;
la Figure 4 est une vue en coupe suivant IV-IV de la figure 1 ;
la Figure 5 est une vue en coupe transversale d'une seconde forme d'exécution de la pompe selon l'invention, dans laquelle le corps est complété par des pièces insérées
les Figures 6 et 7 sont des vues en coupe suivant VI-VII de la figure 5 représentant deux variantes de réalisation des pièces insérées.In any case, the invention will be clearly understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawings, representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this pump:
Figure 1 is a cross-sectional view of a centrifugal pump with a double volute body, with common outlet pipe
Figure 2 is a sectional view along II-II of Figure 1;
Figure 3 is a sectional view along III-III of Figure 1;
Figure 4 is a sectional view along IV-IV of Figure 1;
Figure 5 is a cross-sectional view of a second embodiment of the pump according to the invention, in which the body is completed by inserted parts
Figures 6 and 7 are sectional views along VI-VII of Figure 5 showing two alternative embodiments of the inserted parts.
La figure 1 montre un corps à double volute 1, à l'intérieuz duquel est montée une roue mobile 2. La première volute 3 embrasse un angle maximal de 180e (des angles plus petits peuvent être choisis) et se termine au point 4, qui constitue aussi le point de départ de la seconde volute 5, laquelle débouche dans l'orifice de sortie 6. Pour un meilleur guidage de la veine fluide, une nervure déflectrice 7 est prévue à l'intérieur de l'orifice de sortie 6. Figure 1 shows a double volute body 1, inside which is mounted a movable wheel 2. The first volute 3 embraces a maximum angle of 180th (smaller angles can be chosen) and ends at point 4, which also constitutes the starting point of the second volute 5, which opens into the outlet orifice 6. For better guidance of the fluid stream, a deflecting rib 7 is provided inside the outlet orifice 6.
On peut voir à la figure 2 que le fluide sortant de la volute 3 se répartit au point 4 entre deux canaux 8, 9. Ces deux canaux 'retendent a côté de la seconde volute 5 qui commence au point 4 et tous trois débouchent dans l'orifice de sortie commun 6. Celui-ci communique par d'autres moyens avec la tubulure de reculement de la pompe ou avec-l'étage de pompe suivànt, suivant le cas. It can be seen in FIG. 2 that the fluid leaving the volute 3 is distributed at point 4 between two channels 8, 9. These two channels extend alongside the second volute 5 which begins at point 4 and all three open into the 'common outlet orifice 6. This communicates by other means with the reversing tube of the pump or with the next pump stage, as the case may be.
La figure 3, qui est une vue en coupe partielle du côté droit du corps de pompe représenté à la figure 1, montre la roue mobile 2, qui envoie le fluide à pomper dans la première volute 3. FIG. 3, which is a partial section view on the right side of the pump body shown in FIG. 1, shows the movable impeller 2, which sends the fluid to be pumped into the first volute 3.
La figure 4 montre en coupe partielle le côté gauche du corps à double volute 1. On peut y voir la seconde volute 5 et, parallèlement à elle, un de chaque côté, les deux canaux 8, 9, dans lesquels circule le fluide sortant de la première volute 3. Figure 4 shows in partial section the left side of the double scroll body 1. We can see the second scroll 5 and, parallel to it, one on each side, the two channels 8, 9, in which the fluid flowing out of the first scroll 3.
La seconde volute 5 et les deux canaux 8, 9 débouchent ensemble dans l'orifice de sortie commun 6. Suivant le débit désiré pour la pompe centrifuge, on peut utiliser une forme d'exécution dans laquelle le fluide sortant de la première volute 3 est dirigé vers l'orifice de sortie 6 par un seul canal qui longe la seconde volute 5. Le corps selon l'invention constitue un progrès considérable dans la mesure où, par rapport aux corps à double volute connus, l'aptitude au moulage et au contrôle est considérablement améliorée, tandis que la charge du corps a pu être réduite considérablement. Les canaux peuvent être dirigés vers la roue mobile suivante en suivant des cercles de plus petit diamètre.The second volute 5 and the two channels 8, 9 open together in the common outlet orifice 6. Depending on the desired flow rate for the centrifugal pump, it is possible to use an embodiment in which the fluid leaving the first volute 3 is directed towards the outlet orifice 6 by a single channel which runs along the second volute 5. The body according to the invention constitutes considerable progress in so far as, compared with known double volute bodies, the ability to mold and to control is greatly improved, while the load on the body could be reduced considerably. The channels can be directed to the next movable wheel by following circles of smaller diameter.
La figure 5 montre que des pièces de forme tubulaire 15 sont insérées dans le corps i, à côté des orifices d'entrée des volutes 3, 5. Dans cette forme d'exécution, les canaux 8 et 9 du corps s'ouvrent sur la face interne de celui-ci, ce qui facilite le moulage. Les pièces insérées 15 constituent ici la paroi intérieure du corps 1, tournée vers l'arbre lO,qui isole les canaux de la seconde volute 5. FIG. 5 shows that tubular-shaped parts 15 are inserted in the body i, next to the inlet orifices of the scrolls 3, 5. In this embodiment, the channels 8 and 9 of the body open onto the internal face thereof, which facilitates molding. The inserted parts 15 here constitute the inner wall of the body 1, facing the shaft 10, which isolates the channels of the second volute 5.
On peut voir à la figure 6 que les pièces insérées 15, qui ont la forme de tronçons de tube, peuvent être fixées de l'extérieur sur le corps 1, par exemple au moyen de vis 12. It can be seen in FIG. 6 that the inserted parts 15, which have the form of sections of tube, can be fixed from the outside to the body 1, for example by means of screws 12.
L'étanchéité entre ces pièces 15 et le corps 1 est assurée par des joints toriques 13.The seal between these parts 15 and the body 1 is ensured by O-rings 13.
A la figure 7, la fixation des pièces insérées 15 s'effectue à l'intérieur du corps 1, sur des saillies 14 de forme appropriée que présente ce dernier. Ces saillies peuvent venir de moulage ou être formées après coup par enlèvement de matière. On peut voir que la roue 2 est ici une roue simple, tandis qu'à la figure 6, il s'agit d'une roue double. In FIG. 7, the attachment of the inserted parts 15 takes place inside the body 1, on projections 14 of suitable shape that the latter presents. These projections can come from molding or be formed afterwards by removing material. It can be seen that the wheel 2 is here a single wheel, while in FIG. 6, it is a double wheel.
Claims (5)
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FR2335712A1 (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-15 | Borg Warner | LIQUID CENTRIFUGAL PUMP |
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1981
- 1981-01-16 FR FR8100784A patent/FR2474110A1/en active Granted
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2119569A5 (en) * | 1970-12-21 | 1972-08-04 | Borg Warner | |
FR2335712A1 (en) * | 1975-12-15 | 1977-07-15 | Borg Warner | LIQUID CENTRIFUGAL PUMP |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2474110B1 (en) | 1984-03-09 |
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