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" Pompes centrifuges ".
Ltobjet de l'invention est une pompe centrifuge dans laquelle, à ltopposé des réalisations habituelles et généralement connues, l'eau pénètre dans les compartiments des aubes par la périphérie du rotor ; grâce au tourbillon ainsi créé, elle est portée, en l'espace d'une révolution, à une pression dont l'Importance est fonction du nombre des aubes 'agissant à la périphérie du rotor ; l'eau s'échappe alors
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également à la périphérie du rotor.
Dans ces pompes centrifuges, l'arbre est soumis, par suite de l'augmentation graduelle de la pression à la périphérie du rotor,à un effort unilatéral résultant ; il a été nécessaire, par conséquent, de donner à l'arbre les dimensions suffisantes pour qu'il soit à même de supporter cet effort unilatéral sans flexion élastique.
On porte, conformément à l'invention, remède à cet inoonvénient de l'effort unilatéral exercé sur l'arbre, des pompes centrifuges de l'espèce, en rendant parallèle le refoulement dans deux moitiés opposées de la périphérie de l'enveloppe du rotor ; de cette manière, les forces de pression,résultant de la différence entre la pression d'aspiration et la pression de refoulement,qui,dans chaque moitié de périphérie, agissent sur l'arbre, s'équilibrent complètement; l'arbre est ainsi soulagé et,partant,on peut se passer de lui donner de grandes dimensions.
Dans le dessin, la pompe centrifuge est illustrée, dans les figures 1 à 3,dans sa conception connue et,dans les figures 4 à 6,dans la conception conforme à l'invention.
La figure 1 montre la pompe centrifuge ordinaire en coupe parallèle à l'axe et la figure 2 la représente en coupe transversale.
La figure 3 représente la surface intérieure développée du manteau de l'enveloppe à l'état déroulé.
Dans les figures 4 et 5, la pompe centrifuge conforme à l'invention est représentée respeotivement en coupe parallèle à l'axe et perpendiculairement à celui-ci.
La figure 6 représente la surface intérieure cylindrique de l'enveloppe à l'état développé.
Le rotor 1,monté sur l'arbre 2,tourne dans le sens indiqué par la flèche de la figure 2 et ohasse l'eau,qui pénètre, dans le sens de la flèche,par la tubulure d'aspiration 3 pour
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se rendre aux aubes du rotor, dans une gorge ou rainure péri- phérique 4 de la partie annulaire de l'enveloppe 5, et,sous une pression élevée, vers la tubulure de refoulement 6. Il existe une interruption de la gorge périphérique 3 entre le raccord d'aspiration et le raccord de refoulement,de sorte qu' il n'y a pas de communication directe entre les deux raccords.
Le sens de la circulation de l'eau dans la gorge périphérique 4 est indiqué par une flèche dans la tubulure d'aspiration 3 et la tubulure de refoulement 6, dans la figure 3. Comme la pression régnant à la périphérie du rotor augmente graduelle- ment, de la pression d'aspiration à la pression de refoulement, il se produit un effort résultant unilatéral sur l'arbre 2; celui-ci a pour conséquence qu'il faut lui donner un diamètre assez grand pour éviter des flexions élastiques.
Cet effort unilatéral sur l'arbre 2 est complètement évité dans la réalisation de pompe centrifuge,illustrée par les figures 4 à 6. Dans cette pompe centrifuge,la rainure ou gorge périphérique .prévue à la surface intérieure du manteau cylin- drique de l'enveloppe est divisée,par une zone d'interruption désignée par la référence 7, en deux moitiés périphériques op- posées 4a et 4b; leurs ouvertures d'arrivée et d'évacuation sont en relation, soit directe, soit indirecte par l'intermé- d'aspiration et diaire de canaux de dérivation, avec les tubulures de refoulement.
C'est ainsi, comme le montre la figure 5, que la moitié 4a de la rainure périphérique est en communication directe avec la tubulure d'aspiration 3,tandis qu'elle est en communication avec la tubulure de refoulement 6 par un canal de dérivation 9 raccordé à son ouverture d'évacuation 8. La moitié de la péri- phérie désignée par la référence 4b, de la rainure périphérique est, par contre, en communication avec la tubulure d'aspiration 3, par l'intermédiaire d'un canal de dérivation 11 raccordé à son embouchure 10 et elle évacue l'eau directement dans la tu- bulure de refoulement 6.
De cette manière,l'eau est ,d'une part,
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amenée au rotor 1, par la tubulure d'aspiration 3 et le canal de dérivation 11,raccordé à celle-ci,en deux endroits opposés de sa périphérie et en quantité égale et,d'autre part, évacuée, par la tubulure de refoulement 6 et le canal de dérivation qui y débouche, en deux endroits opposés de la périphérie du rotor sous la pression la plus élevée; il en résulte que les efforts de pression agissant sinon sur l'arbre 2, s'équilibrent réciproquement et ainsi soulagent l'arbre 2. On peut donc donner à l'arbre 2, comme le montrent les figures 4 et 5, des dimensions notablement plus faibles.
Pour un même diamètre du rotor, la pompe refoule donc à mi-hauteur à peu près une quantité dou- ble et l'arbre est entièrement dégagé de pression unilatérale.
Si,par conséquent, on désire obtenir, non pas la moitié de la hauteur de pression, mais la totalité de celle-ci, il suffit d'augmenter en conséquence le diamètre du rotor.
Pour réduire considérablement cette augmentation du diamètre du rotor, on peut arriver au même résultat que précédemment, en ménageant les deux gorges fonctionnant en parallèle, non pas à la périphérie de l'enveloppe, mais à droite et à gauche, des deux côtés du rotor, dans l'enveloppe; de cette façon, les pressions axiales qui se produisent se détruisent aussi réciproquement et il ne faut donc pas prévoir d'aubes à la périphérie du rotor. La tubulure d'aspiration bifurque des deux côtés du rotor et il en est de même de la tubulure de refoule- ment. Ici aussi, la quantité refoulée est doublée, tandis que la hauteur de refoulement reste presqu'égale au cas des figures 1 à 3.
Cette variante à gorges et aubes latérales peut également être combinée avec la variante représentée par les figures 4 à 6 ; dans ce cas,les aubes existent également à la périphérie du rotor. On peut,en outre, en ordonnant les deux réalisations en série, refouler également une quantité double à une hauteur dou- ble approximativement, sans augmenter les dimensions du rotor;
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dans ce cas également,le rotor est soulagé des pressions axiales et aussi des pressions radiales.
Comme ce genre de pompes ne convient que pour refouler des quantités relativement faibles, ce redoublement de la quantité refoulée présente aussi encore l'avantage d'une possibilité dtapplication plus grande.
REVENDICATIONS.
1.) Pompe centrifuge, caractérisée par le fait que le rotor est alimenté de plusieurs endroits diamétralement opposés dans le manteau cylindrique de l'enveloppe,de telle sorte que les efforts de pression agissant sur l'arbre du rotor se détruisent réciproquement et ainsi soulagent l'arbre des efforts de pression unilatéraux:.
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"Centrifugal pumps".
The object of the invention is a centrifugal pump in which, unlike the usual and generally known embodiments, water enters the compartments of the blades through the periphery of the rotor; thanks to the vortex thus created, it is brought, in the space of one revolution, to a pressure whose magnitude depends on the number of blades' acting at the periphery of the rotor; the water then escapes
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also at the periphery of the rotor.
In these centrifugal pumps, the shaft is subjected, as a result of the gradual increase in pressure at the periphery of the rotor, to a resulting unilateral force; it was therefore necessary to give the shaft sufficient dimensions for it to be able to withstand this unilateral force without elastic bending.
According to the invention, this drawback of the unilateral force exerted on the shaft of centrifugal pumps of this kind is remedied by making the delivery parallel in two opposite halves of the periphery of the rotor casing. ; in this way, the pressure forces, resulting from the difference between the suction pressure and the discharge pressure, which, in each periphery half, act on the shaft, are completely balanced; the tree is thus relieved and, therefore, one can dispense with giving it large dimensions.
In the drawing, the centrifugal pump is illustrated, in Figures 1 to 3, in its known design and, in Figures 4 to 6, in the design according to the invention.
Fig. 1 shows the ordinary centrifugal pump in section parallel to the axis and Fig. 2 shows it in cross section.
Figure 3 shows the developed interior surface of the casing mantle in the unwound state.
In Figures 4 and 5, the centrifugal pump according to the invention is shown respectively in section parallel to the axis and perpendicular to the latter.
Figure 6 shows the cylindrical interior surface of the envelope in the developed state.
The rotor 1, mounted on the shaft 2, rotates in the direction indicated by the arrow in figure 2 and expels the water, which enters, in the direction of the arrow, through the suction pipe 3 for
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go to the rotor blades, in a peripheral groove or groove 4 of the annular part of the casing 5, and, under high pressure, towards the discharge pipe 6. There is an interruption of the peripheral groove 3 between the suction connection and the discharge connection, so that there is no direct communication between the two connections.
The direction of the water circulation in the peripheral groove 4 is indicated by an arrow in the suction pipe 3 and the delivery pipe 6, in figure 3. As the pressure prevailing at the periphery of the rotor gradually increases- ment, from the suction pressure to the discharge pressure, there is a resulting unilateral force on the shaft 2; the consequence of this is that it must be given a diameter large enough to avoid elastic flexions.
This unilateral force on the shaft 2 is completely avoided in the embodiment of the centrifugal pump, illustrated by FIGS. 4 to 6. In this centrifugal pump, the peripheral groove or groove provided on the inner surface of the cylindrical mantle of the pump. envelope is divided, by an interrupt zone designated by the reference 7, into two opposite peripheral halves 4a and 4b; their inlet and outlet openings are in relation, either directly or indirectly through the intermediation of suction and diary bypass channels, with the delivery pipes.
It is thus, as shown in Figure 5, that the half 4a of the peripheral groove is in direct communication with the suction pipe 3, while it is in communication with the delivery pipe 6 by a bypass channel. 9 connected to its discharge opening 8. Half of the periphery designated by the reference 4b, of the peripheral groove is, on the other hand, in communication with the suction pipe 3, via a channel bypass 11 connected to its mouth 10 and it discharges the water directly into the delivery tube 6.
In this way, the water is, on the one hand,
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supplied to the rotor 1, by the suction pipe 3 and the bypass channel 11, connected to the latter, in two opposite places of its periphery and in equal quantity and, on the other hand, evacuated, by the discharge pipe 6 and the bypass channel which opens into it, at two opposite locations on the periphery of the rotor under the highest pressure; it follows that the pressure forces acting otherwise on the shaft 2, are reciprocally balanced and thus relieve the shaft 2. We can therefore give the shaft 2, as shown in Figures 4 and 5, dimensions notably weaker.
For the same rotor diameter, the pump therefore delivers approximately a double quantity at mid-height and the shaft is completely relieved of unilateral pressure.
If, therefore, it is desired to obtain, not half of the pressure height, but all of it, it suffices to increase the diameter of the rotor accordingly.
To considerably reduce this increase in the diameter of the rotor, the same result can be achieved as above, by leaving the two grooves operating in parallel, not at the periphery of the casing, but on the right and on the left, on both sides of the rotor. , in the envelope; in this way, the axial pressures which occur also destroy each other and it is therefore not necessary to provide blades at the periphery of the rotor. The suction pipe branches off on both sides of the rotor and so does the discharge pipe. Here too, the delivered quantity is doubled, while the delivery height remains almost equal to the case of Figures 1 to 3.
This variant with grooves and lateral vanes can also be combined with the variant shown in Figures 4 to 6; in this case, the vanes also exist at the periphery of the rotor. In addition, by ordering the two embodiments in series, it is also possible to discharge a double quantity to an approximately double height, without increasing the dimensions of the rotor;
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in this case too, the rotor is relieved of axial pressures and also of radial pressures.
As this type of pump is only suitable for delivering relatively small quantities, this doubling of the delivery quantity also has the advantage of a greater possibility of application.
CLAIMS.
1.) Centrifugal pump, characterized by the fact that the rotor is fed from several diametrically opposed places in the cylindrical mantle of the casing, so that the pressure forces acting on the rotor shaft mutually destroy each other and thus relieve the shaft of unilateral pressure forces :.