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Dispositif pour l'évacuation de l'air des pompes centrifuges.
On a déjà proposé de faire évacuer l'air des pompes centrifuges par un éjecteur raccordé au côté d'aspiration de la pompe? et actionné par les gaz d'échappement d'un mo- teur à combustion, s'il s'agit de la pompe centrifuge d'une autopompe, on peut utiliser à cet effet les gaz d'échappe- ment du moteur de l'automobile. Toutefois, comme la pression des gaz d'échappement n'est pas très élevée et que par con- séquent leur énergie dynamique est relativement faible, l'as- piration provoquée par ces gaz d'échappement dans un éjecteur est en général Insuffisante et elle est d'autant plus mau-
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vaise que les pertes de charge entre le coté d'échappement de la machine et de l'éjecteur sont plus grandes.
Pourtant, en plaçant l'éjecteur seulement à l'extrémité d'une longue tuyauterie qui part de l'échappement du moteur ou bien en intercalant encore un pot d'échappement devant l'éjecteur, on crée des pertes de charge qui ne sont pas sans importance.
On devrait au contraire chercher à éviter toute perte de charge et la présente invention vise non seulement ce but mais elle tend encore à augmenter l'énergie dynamique Inné- rente des gaz d'échappement et par conséquent aussi le pou- voir d'aspiration de ces derniers dans l'éjecteur.
Ceci s'obtient en disposant immédiatement à l'entrée de la tuyère de l'éjecteur des parois de choc contre lesquel- les les gaz d'échappement arrivant par intermittence viennent se heurter et subissent, par suite du coup de bélier ainsi provoqué, un accroissement de pression qui donne lieu à une augmentation de l'énergie dynamique, si l'on dispose en outre l'éjecteur le plus près possible du côté de l'échappement de la machine, il peut alors effectuer une évacuation complète- ment satisfaisante de la pompe centrifuge.
Il est également important que les organes servant à renverser le courant des gaz d'échappement qui doivent selon les besoins passer tantôt dans l'éjecteur tantôt dans l'atmosphère, soient construits de telle manière qu'ils puis- sent résister à la chaleur des gaz d'échappement et aux autres actions nuisibles de ces gaz. Sous ce rapport aussi, la pré- sente invention offre des solutions simples et satisfaisantes.
Une forme d'exécution d'un dispositif: suivant l'inven- tion est représentée sur les Fige. l et 2 du dessin annexé.
La fig. l est une vue d'ensemble des organes en question tan- dis que la fig. 2 est une coupe à travers l'éjecteur, montrant
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aussi une forme d'exécution du dispositif de renversement.. Les figs. 3, 4, 5, et 6 représentent en coupe un certain nombre de formes d'exécution différentes du dispositif servant au renver- sement du courant de gaz.
Dans la forme d'exécution suivant les Fige* 1 et 2, une chambre de distribution 1, qui renferme l'organe de renversement est raccordée directement à l'échappement du moteur à combustion 2. Cette chambre de distribution 1 est reliée d'une part au moyen de la conduite 3 au pot d'échappement 4 et d'autre part à l'éjec- teur 5 dont le tuyau d'aspiration 6 est raccordé à l'aspiration de la pompe centrifuge 7.
Comme organe de renversement on emploie, ainsi que le montre la. fig. 2, une sphère 8, disposée à l'intérieur d'une calotte ou cloche 9, qui peut être amenée au moyen d'une tige 11 sortant de la chambre 1 à travers une boite à bourrage 10, soit au-dessus du point de raccordment du tuyau 3 soit au-dessus de l'orifice d'entrée de l'éjecteur 5.
Suivant la position occupée par la sphère 8; qui agit donc comme soupape, les gaz d'échappe- ment venant du moteur 2 passent par le tuyau 3 dans le pot d'échap- pement et de là à l'atmosphère ou bien ils suivent leur parcours par l'éjecteur 5, aspirant ainsi au travers de la conduite 6 l'air qui se trouve dans l'enveloppe de la pompe centrifuge 7. si la sphère 8 est faite en une matière capable de ré- sister à la chaleur et aux actions chimiques des gaz d'échappement on peut employer, au lieu de la calotte ou cloche 9, une bague entourant horizontalement la sphère 8, à l'aide de laquelle on peut déplacer celle-ci dans un sens et dans l'autre en faisant glisser la tige 11.
Toutefois, on a constaté que les matériaux qui se laissent façonner de telle manière que la sphère 8 puisse être exactement ajustée, ne sont jamais suffisamment résistants pour ne pas présenter au bout de peu de temps, par suite de l'attaque
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des gaz d'échappement, une certaine rugosité sur leur:surface, ce qui nuit à l'étanchéité. Il est donc recommandable d'enfermer la sphère 8 dans une cloche ou une calotte 9 qui la dérobe entiè- rement à l'attaque des gaz d'échappement, ce qui permet alors aussi de la former d'une matière moins résistante mais se laissant façonner facilement. Le fait de pouvoir se servir de cette calot- te ou cloche 9 pour déplacer en même temps la sphère constitue un avantage d'ordre constructif, car il simplifie la construction.
L'éjecteur est constitué par la tuyère 12 (Fig.2) et la tubulure mélangeuse 13, qui sont toutes deux maintenues dans l'en- veloppe 14, la tuyère 12 étant simplement glissée dans celle-ci et assujettie en place par l'introduction de la tubulure 13. La tuyère fait légèrement saillie dans cette dernière et toutes deux ne sont évasées que très légèrement dans le sens du courant.
Ce- pendant, il est important d'avoir directement à l'entrée de la tuyère proprement dite 12 un gradin 15 disposé tout autour de cette tuyère en opposition au courant gazeux et contre lequel les gaz d'échappement viennent se heurter, de manière à produire dans la chambre d'entrée 16 de la tuyère, par suite de l'arrivée intermittente des gaz d'échappement sur la surface 15, des accrois- sements de pression de nature pulsatoire, qui augmentent l'énergie dynamique du courant dans la tuyère proprement dite. L'aspiration exercée dans le tuyau 6 est également augmentée de ce fait par rapport à celle qui peut être produite par l'emploi d'éjecteurs ordinaires.
L'action est semblable à celle d'un bélier hydraulique et il est évident qu'on pourrait également obtenir cet effet par d'autres modes de construction, pourvu qu'on ait soin d'aménager devant l'entrée ae la tuyère des surfaces de butée ou de choc pour les gaz d'échappement, de telle sorte qu'elles ne provoquent pas par suite de l'augmentation de l'énergie dynamique qu'elles occasionnent, une trop grande perte de charge.
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Si l'on choisit pour l'organe de renversement à l'aide duquel les gaz d'échappement peuvent être conduits soit dans la décharge 31 soit dans l'éjecteur 5, des formes qui permettent un usinage simple, on peut alors aussi le faire en une matière très, résistante. rendant inutile l'emploi d'un dispositif de protection spécial tel que celui constitué par la cloche ou la calotte 9 de la sphère 8, suivant la Fig. 2. Dans ce cas l'organe de renversement peut être construit sous forme de clapet ou de soupape.
Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 3, on emploie au lieu de la sphère, un clapet 17 pouvant tourner autour d'un axe latéral 18, de telle façon qu'il se place tantôt sur la con- duite 3, tantôt sur le siège de l'éjecteur{5.
La forme d'exécution suivant la Fig. 4 ne diffère de cel- le de la fige 3 que parce que l'organe de renversement y est c onstituté par un disque 19, qu'on peut faire tourner autour d'un axe vertical 20, faisant saillie hors de l'enveloppe et disposé excentriquement, de façon à ce qu'il vienne fermer tantôt la conduite tantôt l'enveloppe de l'éjecteur 5. Si la surface d'étan- chéité de ce disque 19 présente, comme c'est indiqué sur la Fig.
4, une forme conique, le disque doit être légèrement soulevé avant de pouvoir être amené d'une ouverture sur l'autre. Le mouvement du disque est donc un mouvement de soulèvement et de rotation combine.
Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 5 on emploie pour chacune des deux ouvertures une soupape distincte 22,23 et ces deux soupapes peuvent être ouvertes et fermées indépen- damment l'une de l'autre ou en dépendance l'une de l'autre.
Dans la forme d'exécution suivant la Fig. 6, on n'a prévu qu'une soupape 24 au point de bifurcation de la conduite d'échap- pement 3, et la figure montre aussi que la tige de soupape 25
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peut être dirigée vers le bas en traversant le tuyau d'échap- pement oblique 3 et que le passage vers l'éjecteur reste tou- jours ouvert. Si la soupape 24 est ouverte, une partie des gaz d'échappement passera quand même à travers l'ejecteur et exerce- ra une aspiration sur la pompe centrifuge, ceci est utile éga- lement pendant le fonctionnement normal, car toute accumulation d'air éventuelle est ainsi évitée dans la chambre d'aspiration.
±vLdenuent, le dispositif de renversement peut, comme d'ailleurs aussi le dispositif entier, être réalisé autrement que dans les quelques exemples d'exécution décrits ci-dessus.
On ajoutera encore que le dispositif de renversement peut aussi être relié au mécanisme de commende d'un organe de retenue ou obturateur situé dans la conduite de raccordement entré l'éjec- teur et la chambre d'aspiration de la pompe centrifuge,, En ac- tionnant une poignée, on peut alors mettre le dispositif de renversement dans une position telle que les gaz d'échappement circulent à travers l'éjecteur et qu'en même temps la condui- te d'évacuation d'air communiquant avec la chambre d'aspiration de la pompe centrifuge s'ouvre, ou bien, inversement, que la conduite d'évacuation d'air se ferme loraque l'éjecteur est mis hors circuit.
REVENDICATIONS.
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Device for evacuating air from centrifugal pumps.
It has already been proposed to evacuate the air of the centrifugal pumps by an ejector connected to the suction side of the pump? and actuated by the exhaust gases of a combustion engine, in the case of the centrifugal pump of a pumper, the exhaust gases of the engine of the engine can be used for this purpose. automobile. However, since the pressure of the exhaust gases is not very high and therefore their dynamic energy is relatively low, the suction caused by these exhaust gases in an ejector is generally insufficient and it is all the more mau-
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Vaise that the pressure drops between the exhaust side of the machine and the ejector are greater.
However, by placing the ejector only at the end of a long pipe leading from the engine exhaust or else by inserting an exhaust pipe in front of the ejector, pressure drops are created which are not unimportant.
On the contrary, one should seek to avoid any pressure drop and the present invention not only aims at this aim but it also tends to increase the innate dynamic energy of the exhaust gases and consequently also the suction power of the exhaust gas. these in the ejector.
This is obtained by placing immediately at the inlet of the ejector nozzle impact walls against which the exhaust gases arriving intermittently collide and undergo, as a result of the water hammer thus caused, a increase in pressure which gives rise to an increase in dynamic energy, if the ejector is also placed as close as possible to the exhaust side of the machine, then it can perform a completely satisfactory evacuation of the centrifugal pump.
It is also important that the components serving to reverse the flow of the exhaust gases which must pass sometimes through the ejector and sometimes into the atmosphere, be constructed in such a way that they can withstand the heat of the exhaust gases. exhaust gases and other harmful actions of these gases. In this respect also, the present invention offers simple and satisfactory solutions.
One embodiment of a device: according to the invention is shown in Figs. 1 and 2 of the accompanying drawing.
Fig. 1 is an overall view of the organs in question, while FIG. 2 is a section through the ejector, showing
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also an embodiment of the overturning device. Figs. 3, 4, 5, and 6 show in section a number of different embodiments of the device for reversing the gas stream.
In the embodiment according to Figs * 1 and 2, a distribution chamber 1, which contains the reversing member is connected directly to the exhaust of the combustion engine 2. This distribution chamber 1 is connected with a firstly by means of the pipe 3 to the exhaust 4 and secondly to the ejector 5, the suction pipe 6 of which is connected to the suction of the centrifugal pump 7.
As the overturning member is used, as shown in. fig. 2, a sphere 8, arranged inside a cap or bell 9, which can be brought by means of a rod 11 coming out of the chamber 1 through a stuffing box 10, that is to say above the point of pipe connection 3 is above the ejector inlet 5.
According to the position occupied by the sphere 8; which therefore acts as a valve, the exhaust gases coming from the engine 2 pass through the pipe 3 into the muffler and from there to the atmosphere or else they follow their path through the ejector 5, sucking thus through pipe 6 the air which is in the casing of the centrifugal pump 7. if the sphere 8 is made of a material capable of resisting the heat and the chemical actions of the exhaust gases, it is can use, instead of the cap or bell 9, a ring horizontally surrounding the sphere 8, with the help of which it is possible to move the latter in one direction and in the other by sliding the rod 11.
However, it has been found that materials which can be shaped in such a way that the sphere 8 can be exactly adjusted, are never sufficiently strong not to present after a short time, as a result of the attack.
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of the exhaust gases, a certain roughness on their: surface, which affects the sealing. It is therefore advisable to enclose the sphere 8 in a bell or a cap 9 which hides it entirely from attack by the exhaust gases, which then also makes it possible to form it from a less resistant material but leaving easily shape. The fact of being able to use this cap or bell 9 to move the sphere at the same time constitutes a constructive advantage, since it simplifies the construction.
The ejector is constituted by the nozzle 12 (Fig. 2) and the mixing nozzle 13, both of which are held in the casing 14, the nozzle 12 being simply slid therein and secured in place by the casing. introduction of the tubing 13. The nozzle protrudes slightly into the latter and both are only flared very slightly in the direction of the current.
However, it is important to have directly at the inlet of the nozzle proper 12 a step 15 disposed all around this nozzle in opposition to the gas stream and against which the exhaust gases come into collision, so as to produce in the inlet chamber 16 of the nozzle, as a result of the intermittent arrival of the exhaust gases on the surface 15, pressure increases of a pulsating nature, which increase the dynamic energy of the current in the nozzle proper. The suction exerted in the pipe 6 is also increased by this fact compared to that which can be produced by the use of ordinary ejectors.
The action is similar to that of a hydraulic ram and it is obvious that this effect could also be obtained by other methods of construction, provided that care is taken to arrange surfaces in front of the inlet to the nozzle. stop or shock for the exhaust gases, so that they do not cause, as a result of the increase in dynamic energy that they cause, too great a pressure drop.
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If one chooses for the overturning member by means of which the exhaust gases can be conducted either into the discharge 31 or into the ejector 5, shapes which allow simple machining, then this can also be done in a very, resistant material. rendering unnecessary the use of a special protection device such as that constituted by the bell or the cap 9 of the sphere 8, according to FIG. 2. In this case the overturning member may be constructed as a flapper or valve.
In the embodiment according to FIG. 3, instead of the sphere, a valve 17 is used which can rotate about a lateral axis 18, so that it is placed sometimes on the pipe 3, sometimes on the seat of the ejector {5.
The embodiment according to FIG. 4 differs from that of fig 3 only because the overturning member is formed there by a disc 19, which can be rotated around a vertical axis 20, projecting out of the casing and disposed eccentrically, so that it comes to close sometimes the pipe and sometimes the casing of the ejector 5. If the sealing surface of this disc 19 is present, as indicated in FIG.
4, a conical shape, the disc must be slightly lifted before it can be brought from one opening to the other. The movement of the disc is therefore a combined lifting and rotating movement.
In the embodiment according to FIG. A separate valve 22, 23 is used for each of the two openings and these two valves can be opened and closed independently of one another or in dependence on one another.
In the embodiment according to FIG. 6, only a valve 24 is provided at the point of branching off of the exhaust line 3, and the figure also shows that the valve stem 25
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can be directed downwards through the oblique exhaust pipe 3 and the passage to the ejector always remains open. If valve 24 is open some of the exhaust gas will still pass through the ejector and exert suction on the centrifugal pump, this is also useful during normal operation, as any accumulation of air. possible is thus avoided in the suction chamber.
± vLdenuent, the overturning device can, like moreover also the entire device, be implemented other than in the few examples of execution described above.
It will also be added that the overturning device can also be connected to the control mechanism of a retaining member or shutter located in the connecting pipe between the ejector and the suction chamber of the centrifugal pump. - operating a handle, it is then possible to put the reversing device in a position such that the exhaust gases circulate through the ejector and that at the same time the air discharge duct communicating with the chamber of The suction of the centrifugal pump opens or, conversely, the exhaust air duct closes when the ejector is switched off.
CLAIMS.
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