FR2698918A1

FR2698918A1 - Use of a multistage propeller pump for pumping concentrated fibrous suspensions and a propeller pump specially adapted for this use.

Info

Publication number: FR2698918A1
Application number: FR9214871A
Authority: FR
Inventors: Georges Michel
Original assignee: MORET ETS F
Current assignee: MORET ETS F
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1992-12-04
Publication date: 1994-06-10
Anticipated expiration: 2012-12-04
Also published as: EP0600821A1; FR2698918B1

Abstract

L'invention concerne l'utilisation d'une pompe hélice à au moins trois étages pour le pompage des liquides chargés, renfermant une quantité importante de gaz, notamment de suspensions fibreuses ayant au moins 8% en poids de fibres. De préférence chaque pâle (11') de l'hélice (7) qui est située au moins au premier étage de la pompe est conformée en creux (33) avec un embrèvement (32) dans l'extrados (30). De préférence l'arbre axial supportant les hélices est creux, les pâles (11) de l'hélice qui est située au moins au premier étage sont pourvues sur leur extrados (17) au moins d'un orifice d'évacuation (28); de plus la pompe est équipée d'un dispositif de soutirage de gaz qui est relié audit orifice (28) par l'intermédiaire de l'arbre creux.The invention relates to the use of a propeller pump with at least three stages for pumping charged liquids, containing a large quantity of gas, in particular of fibrous suspensions having at least 8% by weight of fibers. Preferably each blade (11 ') of the propeller (7) which is located at least on the first stage of the pump is shaped as a hollow (33) with a recess (32) in the upper surface (30). Preferably, the axial shaft supporting the propellers is hollow, the blades (11) of the propeller which is located at least on the first stage are provided on their upper surface (17) at least with one discharge orifice (28); in addition, the pump is equipped with a gas withdrawal device which is connected to said orifice (28) via the hollow shaft.

Description

UTILISATION D'UNE POMPE HELICE MIULTIETAGEE POUR LE POMPAGE DEUSE OF A MIULTIETAGE PROPELLANT PUMP FOR PUMPING

SUSPENSIONS FIBREUSES CONCENTREES ET POMPE HELICE SPECIALEMENT CONCENTRATED FIBROUS SUSPENSIONS AND PROPELLER PUMP

ADAPTEE POUR CETTE UTILISATIONSUITABLE FOR THIS USE

La présente invention concerne le pompage de suspensions fibreuses telles qu'on les rencontre notamment dans l'industrie papetière et en particulier des suspensions concentrées, comportant au moins 8 % The present invention relates to the pumping of fibrous suspensions such as those encountered in particular in the paper industry and in particular concentrated suspensions, comprising at least 8%

en poids de fibres.in weight of fibers.

Le transport par pompage de suspensions fibreuses présente une difficulté particulière qui réside dans la capacité qu'ont les fibres de retenir les gaz et en particulier l'air qui est introduit dans ladite suspension lors des différentes phases de fabrication Ainsi on constate notamment que lorsque la pâte à papier est mise en dilution à l'aide d'un agitateur, cette opération de malaxage a pour effet d'emprisonner une quantité non négligeable d'air dans les fibres en suspension Lors du transfert d'une telle suspension aérée par pompage, on constate une diminution très sensible des caractéristiques de la pompe allant The pumped transport of fibrous suspensions presents a particular difficulty which lies in the ability of the fibers to retain the gases and in particular the air which is introduced into said suspension during the different phases of manufacture. pulp is diluted with the aid of an agitator, this kneading operation has the effect of trapping a significant amount of air in the fibers in suspension When transferring such an aerated suspension by pumping, there is a very significant decrease in the characteristics of the pump going

jusqu'à son désamorçage.until defusing.

Ce phénomène bien connu est expliqué par le fait qu'il se crée une dépression à l'entrée de la roue de la pompe, et que cette dépression conduit à une augmentation du volume et une accumulation du gaz, créant une poche de gaz qui empêche la This well known phenomenon is explained by the fact that a depression is created at the pump impeller inlet, and that this depression leads to an increase in the volume and an accumulation of gas, creating a pocket of gas which prevents the

circulation normale de la suspension fibreuse. normal circulation of the fibrous suspension.

Le transport des liquides chargés est normalement assuré à l'aide de pompes centrifuges S'agissant de suspensions fibreuses, dont la préparation a été faite sans précautions particulières, on admet que les pompes centrifuges classiques sont utilisables jusqu'à des concentrations de l'ordre de 4 à 5 % en poids de fibres. Pour transporter des suspensions fibreuses de concentrations plus élevées, soit il faut prendre des précautions au niveau des phases opératoires de préparation, de manière à limiter autant que faire se peut l'introduction du gaz dans la suspension soit il faut utiliser des pompes centrifuges modifiées en sorte de pouvoir évacuer la poche de gaz au fur et à mesure de The transport of the loaded liquids is normally ensured by means of centrifugal pumps As for fibrous suspensions, the preparation of which has been made without particular precautions, it is assumed that the conventional centrifugal pumps are usable up to concentrations of the order from 4 to 5% by weight of fibers. In order to transport fibrous suspensions of higher concentrations, precautions must be taken in the preparative processing phases, so as to limit as much as possible the introduction of the gas into the suspension, or it is necessary to use centrifugal pumps modified with sort of able to evacuate the gas bag as and when

son apparition.his appearance.

A ce titre, le document US 5,087,171 propose une pompe centrifuge dont la roue est percée d'ouvertures mettant en communication la face avant et la face arrière de la roue et qui comporte un système d'aspiration relié à la face arrière de la roue Ainsi, la poche d'air qui se forme à l'entrée de la roue devrait être aspirée à travers lesdits orifices vers le dispositif d'aspiration. Il est indiscutable que la présence d'un tel dispositif d'aspiration améliore les performances de la pompe et permet de As such, the document US 5,087,171 proposes a centrifugal pump whose wheel is pierced with openings putting in communication the front face and the rear face of the wheel and which comprises a suction system connected to the rear face of the wheel. , the air pocket that forms at the wheel inlet should be sucked through said ports to the suction device. It is indisputable that the presence of such a suction device improves the performance of the pump and makes it possible to

transporter des suspensions fibreuses de plus forte concentration. carry fibrous suspensions of higher concentration.

Cependant, à la connaissance du demandeur, même avec de tels perfectionnements, il n'est pas possible de transporter des suspensions fibreuses ayant une concentration en fibres supérieure à 15 % De plus la présence du dispositif d'aspiration est consommatrice d'énergie et provoque également une perte de However, to the knowledge of the applicant, even with such improvements, it is not possible to transport fibrous suspensions having a fiber concentration greater than 15%. Moreover, the presence of the suction device is energy consuming and causes also a loss of

rendement de la pompe.pump performance.

Le but que s'est fixé le demandeur est de pallier aux inconvénients constatés en proposant un dispositif de pompage qui permette de transporter des suspensions fibreuses de concentration d'au moins 8 % en fibres, sans faire appel à des précautions The aim set by the applicant is to overcome the drawbacks found by proposing a pumping device that can transport fibrous suspensions of concentration of at least 8% fiber, without resorting to precautions.

particulières lors des opérations préliminaires de préparation. during preliminary preparation operations.

Pour atteindre ce but, le demandeur a eu l'idée d'utiliser une pompe hélice à au moins trois étages et a constaté que contrairement à toute attente, l'utilisation d'une telle pompe hélice permettait de transférer par pompage des suspensions fibreuses, renfermant du gaz et comportant au moins 8 % en poids de fibres, avec des caractéristiques de pompe au moins équivalentes à celles d'une pompe centrifuge utilisée dans les mêmes conditions pour transporter des suspensions fibreuses de 4 à 5 % en poids de fibres. Certes les pompes hélice multiétagées sont bien connues par ailleurs Chaque étage consiste en un rotor à aubes, monté rotatif sur un arbre axial, et en un stator fixe louant le rôle de redresseur On conçoit que la succession sur l'arbre axial des stators et des rotors conduit à un encombrement très important de cette pompe C'est son principal inconvénient qui fait qu'à encombrement égal, une pompe hélice multiétagée développe beaucoup To achieve this goal, the applicant had the idea to use a propeller pump at least three stages and found that contrary to all expectations, the use of such a propeller pump was used to pump fibrous suspensions, containing gas and having at least 8% by weight of fibers, with pump characteristics at least equivalent to those of a centrifugal pump used under the same conditions to transport fibrous suspensions of 4 to 5% by weight of fibers. Of course, the multi-stage propeller pumps are well known in addition. Each stage consists of a rotor with vanes, rotatably mounted on an axial shaft, and a fixed stator praising the role of rectifier. It is conceivable that the succession on the axial shaft of the stators and rotors leads to a very large footprint of this pump This is its main disadvantage that at equal footprint, a multi-stage propeller pump develops a lot

moins de pression qu'une pompe centrifuge. less pressure than a centrifugal pump.

A l'inverse, ce type de pompe est utilisé principalement lorsqu'on veut la placer dans un encombrement qui est réduit sur Conversely, this type of pump is used mainly when you want to place it in a footprint that is reduced on

le plan diamétral.the diametral plane.

C'est le mérite du demandeur que d'avoir mis en oeuvre une telle pompe hélice comportant au moins trois étages, pour le transfert de suspensions fibreuses renfermant de l'air et d'avoir constaté que cette pompe permettait, à rendement comparable, de transporter des solutions fibreuses au moins deux fois plus It is the merit of the applicant to have implemented such a propeller pump comprising at least three stages, for the transfer of fibrous suspensions containing air and to have found that this pump allowed, at comparable efficiency, carry fibrous solutions at least twice as much

concentrées qu'avec une pompe centrifuge. concentrated only with a centrifugal pump.

On peut expliquer ce résultat particulièrement inattendu par le fait que le phénomène de formation des poches de gaz est moins brutal que dans le cas de la pompe centrifuge En effet le demandeur a pu vérifier qu'il se forme non une poche de gaz mais une succession de poches de gaz à chaque étage Ainsi le volume occupé par la poche de gaz à chaque étage est nettement inférieur This particularly unexpected result can be explained by the fact that the phenomenon of formation of the gas pockets is less abrupt than in the case of the centrifugal pump. Indeed, the applicant has been able to verify that a gas pocket is formed but a succession of gas pockets on each floor So the volume occupied by the gas pocket on each floor is significantly lower

à celui occupé globalement dans le cas d'une pompe centrifuge. to the one occupied globally in the case of a centrifugal pump.

Par ailleurs le demandeur a pu vérifier que le volume de la poche de gaz qui se crée au premier étage est supérieur à celui qui se crée au second et lui-même étant supérieur à celui qui se crée au troisième étage Cette dégressivité du volume de poche de gaz doit être fonction de l'évolution corrélative de la Moreover, the applicant was able to verify that the volume of the gas pocket that is created on the first floor is greater than that which is created in the second and itself being greater than that which is created on the third floor. This degression of the pocket volume of gas must be a function of the correlative evolution of the

compression à l'intérieur de la pompe. compression inside the pump.

Il en résulte que la baisse de rendement et de caractéristique de la pompe s'effectue de manière beaucoup plus progressive que pour la pompe centrifuge, le second et surtout le As a result, the drop in efficiency and characteristics of the pump is much more progressive than for the centrifugal pump, the second and especially the

troisième étage étant beaucoup moins perturbésque le premier. third floor being much less disturbed than the first.

C'est un autre objet de l'invention que de proposer une pompe hélice multiétagée spécialement adaptée pour l'utilisation précitée. Cette pompe comporte de manière connue au moins trois étages composés chacun d'une hélice rotative, montée autour d'un arbre axial et d'un redresseur fixe Selon 1 'invention, chaque pale de l'hélice, est conformée en creux avec un embrêvement dans l'extrados de la pale Cette disposition concerne au moins le It is another object of the invention to provide a multi-stage propeller pump specially adapted for the aforementioned use. This pump comprises, in known manner, at least three stages, each consisting of a rotating propeller, mounted around an axial shaft and a fixed rectifier. According to the invention, each blade of the propeller is shaped recessed with a recess. in the upper surface of the blade This provision concerns at least the

premier étage de la pompe.first stage of the pump.

Le demandeur a en effet vérifié que, dans le cas d'une pompe hélice, la formation de la poche de gaz se fait sur l'extrados de la pale de l'hélice et dans une zone sensiblement périphérique. Le fait de créer, dans l'extrados de la pale, un encaissement permet de piéger la poche de gaz dans cette zone particulière. Selon un mode préféré de réalisation, l'arbre axial supportant les hélices est creux, les pales de l'hélice située au moins au premier étage sont pourvues sur leur extrados d'orifices d'évacuation et la pompe hélice est équipée d'un dispositif de soutirage de gaz qui est relié auxdits orifices par The applicant has indeed verified that, in the case of a propeller pump, the formation of the gas pocket is on the extrados of the blade of the propeller and in a substantially peripheral zone. The fact of creating, in the extrados of the blade, an encashment makes it possible to trap the pocket of gas in this particular zone. According to a preferred embodiment, the axial shaft supporting the propellers is hollow, the blades of the propeller located at least in the first stage are provided on their extrados of discharge orifices and the propeller pump is equipped with a device gas withdrawal which is connected to said orifices by

l'intermédiaire de l'arbre creux.through the hollow shaft.

Ainsi, grâce à l'un de ces dispositifs particuliers, il est possible d'extraire la poche de gaz qui se forme sur l'extrados Thus, thanks to one of these particular devices, it is possible to extract the gas bag that is formed on the extrados

des pales, dès la formation de celle-ci. blades, from the formation of it.

De préférence chaque pale est creuse avec une chambre d'aspiration débouchant d'une part dans l'évidement intérieur de l'arbre creux et d'autre part dans les orifices pratiqués sur l'extrados On peut ainsi disposer une multiplicité d'orifices sur toute la zone périphérique de l'extrados de la pale, lesdits orifices communiquant avec la chambre d'aspiration située à l'intérieur de la pale Grâce à cette multiplicité, on est assuré Each blade is preferably hollow with a suction chamber opening on the one hand into the internal recess of the hollow shaft and on the other hand into the orifices on the extrados. A plurality of orifices can thus be arranged on the entire peripheral zone of the extrados of the blade, said orifices communicating with the suction chamber located inside the blade Thanks to this multiplicity, it is ensured

d'obtenir l'évacuation de la poche de gaz. to get the evacuation of the gas bag.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the

description qui va maintenant être faite d'un exemple description that will now be made of an example

d'utilisation d'une pompe hélice à quatre étages pour le pompage de suspensions fibreuses, renfermant de l'air à haute concentration en fibres, illustré par le dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une représentation schématique d'une pompe hélice à quatre étages, La figure 2 est une vue en perspective d'une hélice avec systèmes d'aspiration, La figure 3 est une vue schématique en coupe du système de raccordement étanche entre l'arbre creux et le dispositif de soutirage d'air, La figure 4 est une courbe montrant la caractéristique de la pompe avec la variation de pression en fonction du débit, sans aspiration, La figure 5 est une courbe montrant la caractéristique de la pompe method of using a four-stage propeller pump for pumping fibrous suspensions, containing air with a high fiber concentration, illustrated by the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a diagrammatic representation of a propeller pump; FIG. 2 is a schematic sectional view of the sealing connection system between the hollow shaft and the air extraction device, FIG. 2 is a perspective view of a helix with suction systems, FIG. FIG. 4 is a curve showing the characteristic of the pump with the pressure variation as a function of the flow, without suction, FIG. 5 is a curve showing the characteristic of the pump

avec aspiration au premier étage (pression en fonction du débit). with suction on the first stage (pressure depending on flow).

La pompe hélice 1 qui est représentée à la figure 1 est une pompe à quatre étages 2,3,4,5 On désigne sous ce terme d'étage la succession sur l'arbre 6 de la pompe I de deux éléments, à savoir d'une part une hélice 7 qui est fixée à l'arbre 6 et qui est donc rotative, en même temps que cet arbre 6 et d'autre part un redresseur 8 qui est fixé sur le corps extérieur 9 et The propeller pump 1 shown in FIG. 1 is a four-stage pump 2,3,4,5. The term "stage" designates the succession on the shaft 6 of the pump I of two elements, namely: firstly a propeller 7 which is fixed to the shaft 6 and which is therefore rotatable, at the same time as this shaft 6 and secondly a rectifier 8 which is fixed on the outer body 9 and

cylindrique de la partie avant 10 de la pompe 1. cylindrical portion of the front portion 10 of the pump 1.

Les hélices 7 comportent des pâles 11, disposées de manière The propellers 7 comprise blades 11 arranged in a manner

classique selon la configuration illustrée à la figure 5. conventional configuration as shown in Figure 5.

La partie avant 10 de la pompe, qui constitue la partie active de celleci, débouche dans un coude 12 d'évacuation du liquide transporté L'arbre 6 est monté en porte-à-faux sur un The front part 10 of the pump, which constitutes the active part thereof, opens into a bend 12 for discharging the transported liquid. The shaft 6 is mounted cantilevered on a

pallier 13 et est entraîné en rotation grâce au moteur 14. to overcome 13 and is rotated by the engine 14.

Une telle pompe hélice est bien connue de l'homme du métier Such a propeller pump is well known to those skilled in the art

et sa description ne sera pas poussée plus avant. and his description will not be pushed further.

Sur la figure I on a représenté sous la forme de deux flèches F le sens de circulation du liquide véhiculé par une telle FIG. 1 shows in the form of two arrows F the flow direction of the liquid conveyed by such

pompe 1.pump 1.

Comme on peut le constater à l'examen de la figure 1, l'inconvénient de la pompe hélice multiétagée consiste dans son encombrement axial dû à la succession des hélices et des redresseurs le long de l'arbre et à la présence du coude 12 d'évacuation Au contraire, dans le cas d'une pompe centrifuge il n'y a qu'une seule roue et le coude d'évacuation est remplacé par une volute disposée annulairement par rapport à la roue Pour un même encombrement longitudinal, la pompe centrifuge développe As can be seen from the examination of FIG. 1, the disadvantage of the multistage propeller pump consists in its axial size due to the succession of propellers and rectifiers along the shaft and to the presence of the elbow 12. On the contrary, in the case of a centrifugal pump there is only one wheel and the discharge elbow is replaced by a volute arranged annularly with respect to the wheel For the same longitudinal space, the centrifugal pump developed

beaucoup plus de pression que la pompe hélice décrite ci-dessus. much more pressure than the propeller pump described above.

Le demandeur a eu l'idée de mettre en oeuvre une telle pompe hélice pour le transfert des liquides chargés renfermant du gaz, et en particulier mais non limitativement les suspensions The applicant had the idea of implementing such a propeller pump for the transfer of charged liquids containing gas, and in particular but not limited to the suspensions

fibreuses, notamment dans le domaine de la papeterie. fibrous, especially in the field of stationery.

On sait que le pompage des liquides renfermant du gaz présente un inconvénient majeur qui est que la mise en dépression localisée du gaz qui est contenu dans ces liquides provoque la formation à l'intérieur de la pompe de poches de gaz, qui, en se développant entraînent non seulement une chute des caractéristiques et du rendement de la pompe mais peut aller It is known that the pumping of liquids containing gas has a major drawback which is that the localized depression of the gas which is contained in these liquids causes the formation inside the pump of gas pockets, which, in developing not only cause a drop in the characteristics and performance of the pump but can

jusqu'au désamorçage de celle-ci.until defusing it.

Ce phénomène de formation de poches de gaz est d'autant plus marqué que la quantité de gaz contenue dans le liquide est importante Dans le domaine papetier, les fibres mises en suspension sont des fibres hydrophiles qui de plus ont la capacité de retenir du gaz dans une grande proportion Ceci est obtenu notamment lors de la mise en dilution de la pâte à papier, réalisée dans des malaxeurs La pâte à papier est ajoutée dans de l'eau et soumise à une agitation mécanique intense au cours de laquelle il se forme un mélange d'air et d'eau: une bonne partie de cet air est retenue par les fibres en suspension Dans le cas o aucune précaution particulière n'est prise pour éviter ce phénomène d'aération de la suspension fibreuse, un désamorçage de la pompe centrifuge utilisée pour le transport de telles suspensions peut intervenir pour des suspensions peu concentrées, This phenomenon of formation of gas pockets is all the more marked as the quantity of gas contained in the liquid is important In the paper industry, the suspended fibers are hydrophilic fibers which moreover have the ability to retain gas in a large proportion This is obtained especially during the dilution of the pulp, carried out in kneaders The pulp is added in water and subjected to intense mechanical stirring during which a mixture is formed of air and water: a good part of this air is retained by the fibers in suspension In the case where no particular precaution is taken to avoid this aeration phenomenon of the fibrous suspension, a defusing of the centrifugal pump used for the transport of such suspensions can intervene for suspensions little concentrated,

par exemple ne contenant en poids que 4 % de fibres. for example containing only 4% by weight of fiber.

Ceci est un inconvénient majeur pour les papetiers dans la mesure o il est le plus souvent préférable de stocker et de manipuler des suspensions beaucoup plus concentrées, qui occupent, This is a major disadvantage for paper manufacturers in that it is most often preferable to store and handle suspensions much more concentrated, which occupy,

à poids égal de fibres, des volumes moins importants. with equal weight of fibers, smaller volumes.

Pour rendre possible le pompage de suspensions plus concentrées en fibres, il est soit nécessaire de prendre des précautions particulières pour éviter l'aération du liquide lors de la mise en dilution de la pâte soit de modifier la pompe centrifuge par exemple comme cela a été proposé dans le document US.5,087,171 Cette modification consiste à percer de part en part la roue de la pompe centrifuge et à disposer à l'arrière de celle-ci un système de soutirage de l'air, par exemple à 1 'aide d'une pompe à vide Une telle modification permet d'aspirer la poche de gaz qui se forme à l'entrée de la roue et de l'évacuer par l'arrière de celle-ci Avec des pompes centrifuges présentant de tels systèmes d'aspiration, il est possible de pomper des suspensions fibreuses jusqu'à environ 15 % de fibres Cependant ces modifications entraînent une consommation énergétique To make possible the pumping of suspensions more concentrated in fibers, it is either necessary to take special precautions to avoid aeration of the liquid during the dilution of the dough or to modify the centrifugal pump for example as it has been proposed US 5,087,171 This modification consists in piercing right through the wheel of the centrifugal pump and arranging at the rear thereof an air extraction system, for example using a vacuum pump Such a modification makes it possible to suck up the gas bag that forms at the inlet of the wheel and to evacuate it from the rear of it With centrifugal pumps presenting such suction systems, it It is possible to pump fibrous suspensions up to about 15% of fibers However, these modifications result in energy consumption

supplémentaire et également une perte de rendement de la pompe. additional and also a loss of efficiency of the pump.

Le demandeur a cherché le moyen de pomper des liquides chargés et comportant une forte proportion de gaz, notamment des suspensions fibreuses concentrées, sans avoir à prendre de précautions particulières au niveau de la préparation du liquide The applicant has sought the means of pumping liquids charged and having a high proportion of gas, including concentrated fibrous suspensions, without having to take special precautions in the preparation of the liquid

et si possible sans avoir à modifier le moyen de pompage. and if possible without having to modify the pumping means.

De manière inattendue, il s'est avéré que la mise en oeuvre d'une pompe hélice classique, à au moins trois étages, donnait le résultat recherché pour des suspensions fibreuses d'au moins 8 % en Unexpectedly, it turned out that the use of a conventional helical pump, at least three stages, gave the desired result for fibrous suspensions of at least 8% by weight.

poids de fibres.fiber weight.

Le demandeur a réalisé un matériel expérimental dans lequel le corps 9 supportant les redresseurs 8 ainsi que l'enveloppe extérieure 16 de la partie avant 10 de la pompe I est dans un matériau transparent Ce montage a permis de visualiser la formation des poches de gaz, en fonction des concentrations des The Applicant has made experimental equipment in which the body 9 supporting the rectifiers 8 and the outer casing 16 of the front portion 10 of the pump I is in a transparent material This arrangement has made it possible to visualize the formation of the gas pockets, according to the concentrations of

suspensions fibreuses véhiculées par la pompe. fibrous suspensions carried by the pump.

A faible concentration, quel que soit le débit de la At low concentration, regardless of the flow rate of the

pompe, on observe un mélange homogène. pump, a homogeneous mixture is observed.

Lorsque la concentration en fibres augmente, on constate l'apparition d'une poche stable de gaz sur l'extrados 17 des pâles Il de l'hélice 7 du premier étage 2 Lorsque la concentration en fibres augmente encore, le même phénomène d'apparition d'une poche stable de gaz intervient sur les pales des hélices des étages suivants. La concentration maximale admissible correspond à celle pour laquelle on arrive à la formation d'une telle poche de gaz sur l'extrados des pales du dernier étage, avant le désamorçage de When the fiber concentration increases, there is the appearance of a stable gas pocket on the extrados 17 of the blades II of the helix 7 of the first stage 2 When the fiber concentration increases further, the same phenomenon of appearance a stable gas pocket intervenes on the blades of the propellers of the following stages. The maximum permissible concentration corresponds to that for which one arrives at the formation of such a pocket of gas on the extrados of the blades of the last stage, before the defusing of

la pompe.the pump.

En vue d'améliorer les bons résultats déjà obtenus à l'aide d'une pompe hélice classique, le demandeur a modifié celle-ci à l'aide d'un système de soutirage de gaz La particularité de ce système est de venir prélever le gaz à l'endroit o se forme la poche stable de gaz, c'est-à-dire sur l'extrados des pales de l'hélice, au moins sur celle qui est située au premier étage de la pompe 1 Pour ce faire, l'arbre 6 est creux, il comporte un évidement intérieur 18 qui est connecté, au-delà du coude d'évacuation 12 et de manière étanche, à une pompe à vide ou à In order to improve the good results already obtained using a conventional propeller pump, the applicant has modified it using a gas withdrawal system. The particularity of this system is to come and collect the gas at the location where the stable gas pocket is formed, that is to say on the extrados of the blades of the propeller, at least on that which is located on the first stage of the pump 1 to do this, the shaft 6 is hollow, it has an internal recess 18 which is connected, beyond the discharge elbow 12 and in a sealed manner, to a vacuum pump or

un éjecteur non représenté.an ejector not shown.

La figure 3 montre un mode de réalisation du système de connexion étanche entre l'évidement de l'arbre 6 et le dispositif proprement dit d'aspiration L'arbre 6 est entouré par un bottier presse étoupe 19, délimitant d'une part un logement intérieur 20 à l'intérieur duquel sont placées des tresses d'étanchéité 21 de part et d'autre d'une chambre 22 Cette chambre annulaire 22 est raccordée par un orifice de connexion 23 à la pompe à vide ou à l'éjecteur non représenté D'autre part l'arbre 6, au droit de la chambre 22, est perçé de plusieurs trous radiaux 24 qui débouchent FIG. 3 shows an embodiment of the sealing connection system between the recess of the shaft 6 and the actual suction device. The shaft 6 is surrounded by a cable gland 19, delimiting on the one hand a housing inside 20 which are placed sealing braids 21 on either side of a chamber 22 This annular chamber 22 is connected by a connection port 23 to the vacuum pump or ejector not shown On the other hand the shaft 6, to the right of the chamber 22, is pierced with several radial holes 24 which open

dans l'évidement central 18 de l'arbre 6. in the central recess 18 of the shaft 6.

Lors de la mise en fonctionnement de la pompe à vide ou de l'éjecteur, il se crée corrélativement une dépression à When the vacuum pump or the ejector is put into operation, a negative pressure is created correspondingly.

l'intérieur de l'évidement central 18 de l'arbre 6. inside the central recess 18 of the shaft 6.

Au moins au premier étage 2 de la pompe 1, chacune des pales Il de l'hélice 7 est modifiée en sorte de pouvoir évacuer vers l'évidement intérieur 18 de l'arbre 6 la poche de gaz qui se At least at the first stage 2 of the pump 1, each of the blades 11 of the propeller 7 is modified so as to be able to evacuate towards the internal recess 18 of the shaft 6 the pocket of gas which is

forme sur 1 'extrados 17 de ladite pale 11. form on the extrados 17 of said blade 11.

On comprend que pour ce faire il est nécessaire que le corps central 25 de l'hélice 7 soit muni de canalisations raccordant l'évidement intérieur 18 de l'arbre 6 à la zone de It is understood that to do this it is necessary that the central body 25 of the propeller 7 is provided with pipes connecting the inner recess 18 of the shaft 6 to the zone of

l'extradas 17 o se forme la poche de gaz. the extradas 17 o forms the gas pocket.

Selon une variante de réalisation, la pale Il est creuse et renferme une chambre intérieure 26 Cette chambre 26 donne d'une part sur l'évidement intérieur 18 de l'arbre 6 grâce à des canalisations 27 et d'autre part donne sur l'extrados 17 de la According to an alternative embodiment, the blade It is hollow and encloses an inner chamber 26 This chamber 26 gives on the one hand on the inner recess 18 of the shaft 6 through pipes 27 and on the other hand overlooks the extrados 17 of the

pale Il grâce à des perforations multiples 28. Pale It thanks to multiple perforations 28.

Selon une deuxième variante de réalisation, la pale est conformée en creux avec un embrèvement 29 pratiqué dans l'extrados , comme cela est représenté pour la pale Il' de la figure 2 Cet embrèvement pratiqué le long du bord d'attaque 31 de la pale constitue un décrochement 32 qui délimite la partie en creux 33 dans l'extrados 30 Cette partie en creux 33 réalise en quelque According to a second alternative embodiment, the blade is shaped recessed with a recess 29 formed in the upper surface, as shown for the blade Il 'of Figure 2 This recess made along the leading edge 31 of the blade constitutes a recess 32 which delimits the recessed portion 33 in the upper surface 30.

sorte une chambre ouverte pratiquée dans l'extrados. so an open chamber practiced in the extrados.

Lors du fonctionnement de la pompe, le demandeur a pu constater que la poche de gaz qui se forme sur l'extrados vient se loger préférentiellement le long de l'embrèvement 29 à l'intérieur During operation of the pump, the applicant has found that the gas pocket that forms on the upper surface is preferably housed along the recess 29 inside.

de la partie en creux 33.of the hollow part 33.

La présence de cette partie en creux, le long de l'embrèvement, permet de diminuer en valeur relative le volume occupé par la poche de gaz et permet, même sans aspiration, de The presence of this hollow part, along the recess, makes it possible to decrease in relative value the volume occupied by the gas pocket and makes it possible, even without aspiration, to

diminuer l'effet de cette poche.decrease the effect of this pocket.

De préférence, comme illustré à la figure 2, la partie en creux 33, est reliée à l'évidement intérieur 18 de l'axe 6 par une canalisation 34 Ainsi il est possible d'aspirer la poche de gaz formée dans cette partie en creux 33 à l'aide du système de Preferably, as illustrated in FIG. 2, the recessed portion 33 is connected to the internal recess 18 of the axis 6 via a pipe 34. Thus, it is possible to suck up the gas pocket formed in this recessed portion. 33 using the system of

soutirage de gaz équipant la pompe 1. gas withdrawal from the pump 1.

Ces résultats seraient encore améliorés en équipant non seulement le premier étage mais également le deuxième et These results would be further improved by equipping not only the first floor but also the second and

éventuellement le troisième étages de la pompe hélice 1. possibly the third stage of the propeller pump 1.

La comparaison des courbes représentée aux figures 4 et 5 permet d'apprécier l'amélioration apportée par l'aspiration de la poche de gaz se formant sur l'extrados Ces courbes montrent les caractéristiques de la pompe (variation de pression en fonction du débit) pour différentes concentrations en gaz dans le liquide pompé En regard de chaque courbe est portée la concentration en gaz correspondante Pour les courbes de la figure 4, la pompe est une pompe hélice traditionnelle sans aspiration; pour les courbes de la figure 5, la pompe à hélice est munie d'une aspiration sur les pales de l'hélice du premier étage Sans arriver au désamorçage de la pompe, il a été possible de pomper dans ce The comparison of the curves shown in FIGS. 4 and 5 makes it possible to appreciate the improvement provided by the suction of the gas pocket that forms on the extrados. These curves show the characteristics of the pump (pressure variation as a function of the flow) for different gas concentrations in the pumped liquid With respect to each curve is carried the corresponding gas concentration For the curves of FIG. 4, the pump is a traditional propeller pump without suction; for the curves of Figure 5, the propeller pump is provided with a suction on the blades of the propeller of the first stage Without reaching the defusing of the pump, it was possible to pump in this

dernier cas des liquides comportant jusqu'à 45 % de gaz. last case liquids with up to 45% gas.

L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a The invention is not limited to the embodiment which has

été décrit ci-dessus à titre d'exemple non exhaustif. described above as a non-exhaustive example.

L'invention n'est pas limitée au pompage des suspensions fibreuses concentrées; elle peut également s'appliquer pour le pompage d'autres liquides chargés renfermant une quantité importante de gaz par exemple des émulsions dans le domaine agro-alimentaire. Ill The invention is not limited to pumping concentrated fibrous suspensions; it can also be applied for pumping other liquids containing a large quantity of gas, for example emulsions in the agri-food sector. ill

Claims

1 Use of a propeller pump of at least three stages for pumping charged liquids, containing a large quantity

gas.

2 Use according to claim 1 characterized in that the loaded liquids are fibrous suspensions comprising at least

less than 8% by weight of fibers.

3 Multi-stage propeller pump specially adapted for

the use of one of claims 1 to 2, comprising at least

at least three stages, each consisting of a rotating propeller, mounted around an axial shaft and a fixed stator, characterized in that each blade of the propeller, located at least at the first stage of the pump, is shaped in hollow (33) with a recess (32)

in the extrados (30) of the blade (II ').

4 Multi-stage propeller pump specially adapted for

the use according to one of claims 1 to 2 or propeller pump

according to claim 3 characterized in that the axial shaft (6) supporting the propellers is hollow, the blades (11) of the propeller (7) located at least in the first stage (2) are provided on their extrados (17) at least one discharge port (28) and the propeller pump is equipped with a gas withdrawal device which is

connected to said orifice (28) via the hollow shaft (6).

Propeller pump according to claim 4 characterized in that each blade (11) is hollow with a suction chamber (26) opening on the one hand into the inner recess (18) of the hollow shaft (6) and other in multiple ports (28)

performed on the upper surface (17).

6 propeller pump according to claims 3 and 4, characterized in that

that the discharge orifice opens into the recessed portion (33)

practiced in the extrados (30).