FR2540944A1 - Centrifugal pump for liquids containing solid materials, especially for transporting suspensions of fibres - Google Patents

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Abstract

Centrifugal pump for liquids containing solid materials, which comprises a rotor 1 with several fins or blades, characterised in that the leading edge 3 of the blade 2 of the rotor is curved inwards towards the rear with respect to the direction of rotation of the rotor, in a rear plane perpendicular to the meridian plane, so that the internal sharp edge 5 of the blade is situated in front of the external sharp edge 5 of the blade, in that the angle which the leading edge and the external sharp edge of the blade respectively make in a meridian plane and in the said rear projection plane is an obtuse angle; in that the external end 10 of the leading edge of the blade is situated behind a shoulder 9, and in that the said shoulder and/or the internal wall of the casing of the pump are fitted with one or more grooves 11 comprising a cutting sharp edge 13 which interacts with the external end of the leading edge of the fin of the pump rotor, in order to obtain a chopping effect.

Description

La présente invention a pour objet une pompe centrifuge pour des
liquides contenant des matériaux solides, cette pompe comprenant un rotor à plusieurs ailettes ou aubes.The present invention relates to a centrifugal pump for
liquids containing solid materials, this pump comprising a rotor with several vanes or blades.

I1 est connu d'utiliser des pompes de ce type, notamment pour le transport de suspensions de fibres et de divers déchets, boues, etc. On se trouve confronté à un certain nombre de problèmes, particulièrement lorsqu'il s'agit de pomper des liquides contenant des particules solides longues. I1 is known to use pumps of this type, in particular for the transport of fiber suspensions and various waste, sludge, etc. There are a number of problems, particularly when it comes to pumping liquids containing long solid particles.

ces problèmes résultant du collage des particules sur les pales ou les ailettes du rotor, et en particulier sur les bords d'attaque de ces pales. I1 peut en résulter un engorgement du rotor de la pompe, et d'autres perturbations dans le fonctionnement de cette dernière. these problems resulting from the sticking of the particles on the blades or the fins of the rotor, and in particular on the leading edges of these blades. I1 may result in engorgement of the pump rotor, and other disturbances in the operation of the latter.

La présente invention se propose d'apporter une pompe centrifuge pouf liquides contenant des matériaux solides, qui élimine les inconvénients des pompes selon la technique antérieure. Selon la présente invention, on utilise la force centrifuge ainsi que la composante de la pression résultant de l'impact, qui est parallèle au bord d'attaque de l'aube du rotor, et qui est produite par 11 écoulement du liquide dans la pompe, pour rejeter les particules solides qui viennent se coller sur le bord d'attaque, vers l'extré- mité extérieure de ce bord d'attaque.L'extrémité extérieure du bord d'attaque de l'aube ou de l'ailette du rotor de la pompe est disposée derrière un flasque qui comporte des rainures à arêtes coupantes conçues de façon à détacher et déchiqueter les fibres et les éléments adhérents, et, par conséquent, empêcher ces derniers de s'accumuler et d'être acheminés vers la fente située entre l'aube du rotor et le carter de la pompe. The present invention proposes to provide a centrifugal liquid pouf pump containing solid materials, which eliminates the disadvantages of pumps according to the prior art. According to the present invention, centrifugal force is used as well as the component of the pressure resulting from the impact, which is parallel to the leading edge of the blade of the rotor, and which is produced by the flow of the liquid in the pump. , to reject the solid particles which come to stick on the leading edge, towards the external end of this leading edge. The external end of the leading edge of the blade or the fin of the the pump rotor is arranged behind a flange which has cutting edge grooves designed to loosen and shred the fibers and the adhering elements, and thus prevent the latter from accumulating and being conveyed to the slot located between the rotor blade and the pump housing.

Selon une caractéristique de la pompe centrifuge objet de la présente invention: le bord d'attaque de l'aube du rotor est incurvé vers l'arrière, dans un plan postérieur perpendiculaire au plan méridien, par rapport au sens de rotation du rotor, de façon que le tracé du bord intérieur de l'aube soit situé en avant de l'arête extérieure de cette aube ; angle qui existe entre le bord d'attaque et le bord extérieur de l'aube, dans un plan méridien et dans le plan postérieur, est un angle obtus ; l'extrémité extérie-ure du bord d'attaque de l'aube est positionnée derrière un épaulement, et cet épaulement et/ou la paroi interne du carter sont pourvus de rainures comportant une arete coupante qui coopère avec l'extrémité extérieure du bord d'attaque de l'aube du rotor de la pompe.  According to a characteristic of the centrifugal pump object of the present invention: the leading edge of the rotor blade is curved rearward, in a posterior plane perpendicular to the meridian plane, relative to the direction of rotation of the rotor, so that the outline of the inner edge of the blade is located in front of the outer edge of this blade; angle which exists between the leading edge and the outer edge of the blade, in a meridian plane and in the posterior plane, is an obtuse angle; the outer end of the leading edge of the blade is positioned behind a shoulder, and this shoulder and / or the internal wall of the casing are provided with grooves comprising a cutting edge which cooperates with the outer end of the edge d attack of the vane of the pump rotor.

La demande de brevet finlandais no 2169/79 décrit une pompe centrifuge à une seule ailette dans laquelle angle entre l'arête frontale et l'arête extérieure de l'ailette est un angle aigu dans un plan méridien et dans un plan postérieur, de manière que les particules solides qui adhèrent à l'arête frontale soient transportées vers l'axe. Le moyeu du rotor constitue un prolongement sans épaulement de l'arête frontale, si bien que les matières solides sont enlevées à partir du côté opposé de l'ailette, le long du moyeu, en meme temps que le flux principal.Si l'on appliquait le procédé décrit dans cette demande antérieure à des rotors comportant plusieurs aubes ou ailettes, les particules fibreuses ou comportant des éléments allongés, ne pourraient pas être enlevées, et elles s'accumuleraient au point de jonction des ailettes du rotor, ce qui finirait par obstruer les voies prévues pour le passage du liquide au travers de h pompe. Finnish patent application no. 2169/79 describes a centrifugal pump with a single vane in which the angle between the front edge and the outer edge of the vane is an acute angle in a meridian plane and in a posterior plane, so that the solid particles which adhere to the front edge are transported towards the axis. The rotor hub is a shoulderless extension of the front edge, so that solids are removed from the opposite side of the fin along the hub along with the main flow. applied the method described in this previous application to rotors comprising several blades or fins, the fibrous particles or comprising elongated elements, could not be removed, and they would accumulate at the point of junction of the rotor fins, which would end up obstruct the channels provided for the passage of the liquid through the pump.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé, qui en illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin
- la Figure 1 est une vue en coupe d'un rotor d'une pompe centrifuge selon la présente invention en projection dans un plan méridien
- la Figure 2 est une vue en coupe, dans un plan postérieur perpendiculaire à ce plan méridien; ; et,
- la Figure 3 est une coupe selon A-A de la Figure 1.Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description given below with reference to the appended drawing, which illustrates an embodiment thereof devoid of any limiting character. On the drawing
- Figure 1 is a sectional view of a rotor of a centrifugal pump according to the present invention in projection in a meridian plane
- Figure 2 is a sectional view, in a posterior plane perpendicular to this meridian plane; ; and,
- Figure 3 is a section along AA of Figure 1.

Dans l'exemple de réalisation illustré par les Figures, la pompe centrifuge comporte un rotor semi-ouvert 1, comportant aubes ou ailettes 2, dont le bord d'attaque est désigné par la référence 3, l'arête intérieure par la référence 4, et l'arête extérieure par la référence 5. Dans le plan méridien de projection (Figure 1), l'angle entre le bord d'attaque et l'arête extérieure a été indiqué par ss , et ce même angle a été indiqué par e dans le plan postérieur perpendiculaire au plan méridien (plan de la Fig. 2). La flèche 6 indique, sur la Figure 2, le sens de la rotation du rotor de la pompe. In the embodiment illustrated by the Figures, the centrifugal pump comprises a semi-open rotor 1, comprising vanes or fins 2, the leading edge of which is designated by the reference 3, the inner edge by the reference 4, and the outer edge by the reference 5. In the meridian plane of projection (Figure 1), the angle between the leading edge and the outer edge was indicated by ss, and this same angle was indicated by e in the posterior plane perpendicular to the meridian plane (plane of Fig. 2). The arrow 6 indicates, in Figure 2, the direction of rotation of the pump rotor.

Le carter de la pompe centrifuge constitue une ouverture d'admission 7 dont la paroi interne 8 comporte un épaulement 9, derrière lequel est positionnée l'extrémité extérieure du bord d'attaque 10 de l'ailette. Une rainure 11, à arêtes vives, est positionnée près de l'extrémité extérieure du bord d'attaque de l'ailette I1 existe un intervalle 12 entre l'arête extérieure de lalletl:e de la pompe et la paroi interne de son carter. The casing of the centrifugal pump constitutes an intake opening 7, the internal wall 8 of which includes a shoulder 9, behind which the external end of the leading edge 10 of the fin is positioned. A groove 11, with sharp edges, is positioned near the outer end of the leading edge of the fin I1 there is a gap 12 between the outer edge of lalletl: e of the pump and the inner wall of its casing.

es angles et # entre le bord d'attaque et l'arrête extérieure de l'ailette sont des angles Obtus Dans le plan postérieur de projection (Fig. 2), le bord d'az aque de l'ailette est incurvé vers lsarrière par rapport au sens de rotation du rotor de la pompe, de manière que l'arête interne 4 de l'ailette soie située en avant de l'arête extérieure 5 lors de la rotation. he angles and # between the leading edge and the outer edge of the fin are angles Obtained In the posterior plane of projection (Fig. 2), the az az edge of the fin is curved towards the rear by relative to the direction of rotation of the pump rotor, so that the internal edge 4 of the silk fin located in front of the external edge 5 during rotation.

En raison de la forme du bord d'attaque de l'ailette de la pompe, les particules solides qui adhèrent à ce bord d'attaque sont transportées vers l'extrémité extérieure 10 du bord d'attaque de l'ailette, où elles sont broyés par l'effet combiné des ailettes du rotor et des rainures 11, munies d'arêtes coupantes 13. Les particules ainsi broyées. sont transportées, avec le flux principal, au travers des voies de passage, entre les ailettes du rotor, vers l'ouverture de sortie de la pompe. Grâce à cette disposition, l'ouverture d'aspiration de la pompe ne peut pas être obstruée ou engorgée, et les matières solides contenues dans le liquide à pomper ne peuvent pas être amenées dans la fente 12 qui existe entre le carter et les ailettes du rotor. Due to the shape of the leading edge of the fin of the pump, the solid particles which adhere to this leading edge are transported towards the outer end 10 of the leading edge of the fin, where they are crushed by the combined effect of the rotor fins and grooves 11, provided with cutting edges 13. The particles thus crushed. are transported, with the main flow, through the passageways, between the fins of the rotor, towards the outlet opening of the pump. Thanks to this arrangement, the suction opening of the pump cannot be obstructed or blocked, and the solid matter contained in the liquid to be pumped cannot be brought into the slot 12 which exists between the casing and the fins of the rotor.

Le nombre des fentes est, par exemple, compris entre 1 et 3. De préférence, le nombre des rainures ainsi que le nombre des ailettes du rotor ne sont pas divisibles par le même nombre, afin que les matières solides ne soient pas broyées en plus d'un point à la fois. The number of slots is, for example, between 1 and 3. Preferably, the number of grooves as well as the number of rotor fins are not divisible by the same number, so that the solids are not further crushed one point at a time.

Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ou représenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes.  It remains to be understood that the present invention is not limited to the embodiment described or shown, but that it encompasses all variants thereof.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1 - Pompe centrifuge pour des liquides contenant des matériaux solides, qui comprend un rotor (1) à plusieurs ailettes ou aubes, caractérisée en ce que le bord d'attaque (3) de l'aube (2) du rotor est incurvé vers l'arrière par rapport au sens de rotation du rotor, dans un plan postérieur--perpendi- culaire au plan méridien, de manière que l'arête intérieure (4) de l'aube soit située en avant de l'arête extérieure (5) de l'aube, en ce que angle (, z ) que font respectivement le bord d'attaque et l'arête extérieure de l'aube, dans un plan méridien et dans ledit plan postérieur de projection, est un angle obtus ; en ce que l'extrémité extérieure (10) du bord d'attaque de l'aube est située derrière un épaulement (9), et en ce que ledit épaulement et/ou la paroi interne du carter de la pompe sont munis d'une ou de plusieurs rainures !11), comportant une arête coupante (13) qui coopère avec l'extrémité extérieure du bord d'attaque de l'ailette du rotor de pompe, afin d'obtenir un effet de découpage. 1 - Centrifugal pump for liquids containing solid materials, which comprises a rotor (1) with several fins or blades, characterized in that the leading edge (3) of the blade (2) of the rotor is curved towards the rear with respect to the direction of rotation of the rotor, in a posterior plane - perpendicular to the meridian plane, so that the inner edge (4) of the blade is located in front of the outer edge (5) of the blade, in that the angle (, z) made respectively by the leading edge and the outer edge of the blade, in a meridian plane and in said posterior plane of projection, is an obtuse angle; in that the outer end (10) of the leading edge of the blade is located behind a shoulder (9), and in that said shoulder and / or the internal wall of the pump housing are provided with a or several grooves! 11), comprising a cutting edge (13) which cooperates with the outer end of the leading edge of the fin of the pump rotor, in order to obtain a cutting effect. 2 - Pompe centrifuge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le nombre des rainures (11) et celui des ailettes (2) du rotor de la pompe ne sont pas divisibles par un même nombre.  2 - Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the number of grooves (11) and that of the fins (2) of the pump rotor are not divisible by the same number.
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