BE489304A

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Description

Perfectionnement aux pompes centrifuges
Les pompes centrifuges qui travaillent dans un liquide rap- proché de son point d'ébullition sont exposées à la formation de vapeur et de grosses avaries s'en suivent. La Fig. 1 montre les conditions de température et de pression qui prévalent par exemple dans une pompe alimentaire du côté du disque compensateur. La tem- pérature monte d'étage à cause des pertes par friction etc., mais est évidemment fortement dépassée par l'élévation de la pression; le contraire a lieu du côté du disque, où la pression baisse tan- dis que la température du filet d'eau qui y passe monte plus rapi- dement, toute l'énergie étant dissipée en chaleur. l'intersec- tion des deux courbes (point d'ébullition) l'avarie se produit.

Evidemment le danger d'atteindre ce point d'intersection augmente avec une diminution du débit et avec pression basse à la sortie du disque. D'habitude on empêche le dommage à charge faible ou nulle en supprimant ces charges par l'ouverture d'un bypass, et le dommage en marche normale en tenant la pression d'entrée, équi- valente en général à la pression de sortie du disque, suffisamment au-dessus du point d'évaporation par une hauteur d'amenée élevée.

Ces mesures sont coûteuses toutes deux: la première en frais d'établissement - pour un by-pass automatique nécessairement compliqué et coûteux dans le domaine des grandes pressions et de la tuyauterie additionnelle et en frais d'exploitation- parce que ces vannes automatiques ne restent pas étanches dans les domaines de la haute pression et causent des pertes continuelles se montant à des pourcentages élevés. La seconde mesure comporte de sérieux investissements tant pour les bâtiments que pour les tuyauteries.

L'idée de la présente invention est d'empêcher la vaporisation peu susdite par un dispositif simple et couteux et par un réglage, en tant qu'encore nécessaire, se passant en dehors de la région de haute pression. La protection à faible charge entraînera, ainsi qu'il sera prouvé, comme suite naturelle une diminution de la hauteur d'admission nécessaire.

La vaporisation à charge faible ou nulle est empêchée par extraction de la chaleur engendrée dans la pompe ce qui se fait par dérivation d'une faible partie du débit de la pompe, son refroidissement et sa rentrée à un endroit de moindre pression.

Les points de sortie et de rentrée du courant partiel peuvent être choisis librement sur la pompe même ou près d'elle, à condition qu'il y ait une différence de pression suffisante et que la dériva- tion ne puisse pas être interrompue par la fermeture des vannes de la pompe.

D'après ce qui a été dit plus haut il est clair que le plus haut degré de sécurité pour un refroidissement donné sera atteint en faisant rentrer le courant dérivé dans le circuit du disque

équilibreur avant celui-ci. Dans la Fig. 1 la rentrée se fait au point a',leliquide refroidi venant de la sortie de la pompe ou d'un étage intermédiaire de pression suffisante.

Le refroidissement doit être assez fort et ne pourrait pas s'effectuer à l'intérieur de la pompe. Par exemple pour une pres- sion de 100 kilos cm2 le refroidissement de la quantité d'eau passant usuellement au disque doit être, y compris une certaine marge de sécurité, d'environ 50 . Un tel refroidissement représente une certaine perte, indésirable même si elle est beaucoup moins importante que l'énergie mécanique dissipée habituellement par le manque d'étanchéité des vannes automatiques pour faible débit.

Mais cette chaleur perdue peut être récupérée utilement, les températures en question étant généralement élevées. Pour les pompes alimentaires à haute pression par exemple on peut trans- mettre la chaleur dans l'eau d'alimentation à un niveau inférieur ou dans de l'eau quelconque pour besoins divers. Dans ce dernier cas il est intéressant de réemployer l'eau de réfrigération sor- tant des paliers etc. de la pompe, celle-ci n'est habituelle- ment chauffée que de 5 à 10 et peut donc resservir pour des températures plus élevées, ce qui permet d'une part d'éviter tout apport d'eau additionnelle par rapport à ce qui est d'usage général et d'autre part de regagner aussi la chaleur perdue dans les paliers etc. généralement inutilisable à cause de sa température trop basse.

Un autre moyen de réduire les pertes est le réglage du refroidissement selon le débit de la pompe. Dans ce cas il est utile de maintenir un certain refroidissement à charge élevée, ce qui permet d'abaisser la hauteur d'admission, et d'augmenter ce refroidissement automatiquement ou non quand le débit baisse.

Ce réglage peut se faire en variant la quantité d'eau dérivée - ce qui est intéressant quand la dérivation se fait à basse pres- sion du côté de l'entrée de la pompe - ou bien en variant la quan-

tité de l'eau de réfrigération ou encore en variant la surface en action. Toutes ces variations peuvent se faire automatiquement en fonction du débita ou dans les pompes à vitesses constante et caractéristique stable en fonction de la pression ou en fonc- tion d'une donnée caractéristique de la machine d'attaque.

Un exemple d'un tel dispositif est donné dans la Fig. 2. représente la pompe, b le circuit de refroidissement allant au disque équilibreur. Le tube hélicoïdal de réfrigération c est placé dans un cylindre creux 4 aisément amovible pour le nettoyage. Ce cylindre reçoit l'eau de réfrigération venant des paliers etc.., par une conduite il et a deux échappements e et f, dont l'inférieur porte un robinet g. Ce robinet est normalement ouvert et. une petite partie seulement de la surface est en action. Dès que le débit se rapproche du point dan- gereux, le robinet est fermé en fonction d'une des valeurs susnommées et la pleine surface entre en action.

Il est important que le contenu du récipient soit aussi faible que possible pour que d'une part l'augmentation de la surface active ait lieu rapidement et d'autre part l'eau de réfrigération ait une certaine vitesse.

REVENDICATIONS.

1 - Un dispositif pour empêcher à charge faible ou nulle la vaporisation dans les pompes débitant des liquides près du point d'ébullition, caractérisé par une dérivation sur le débit sortant d'un point quelconque de la pompe ou près de la pompe et rentrant en un point de moindre pression après réfrigération suffi- sante pour enlever la chaleur qui causerait la vaporisation, cette dérivation étant raccordée de telle sorte qu'elle reste ouverte quand les vannes de la pompe sont fermées.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

2 - Dispositif selon 1), dans lequel la rentrée se fait dans le circuit du disque équilibreur. <Desc/Clms Page number 5>

3 - Dispositif selon 1 et 2 , dans lequel la chaleur transmise à l'eau de réfrigération est récupérée.

40 - Dispositif selon 1 et 2 , dans lequel le degré de re- froidissement est réglé, automatiquement ou non, en fonction du débit de la pompe, un paramètre de mesure étant pris sur une va- leur caractéristique de la pompe ou de la machine de commande.

5 - Dispositif selon 40, dans lequel un certain refroidisse- ment est maintenu aux charges élevées.

6 - Dispositif selon 40 et 50, dans lequel la quantité d'eau dérivée est variée, la dérivation se faisant de préférence dans les basses pressions.

7 - Dispositif selon 40 et 50, dans lequel la surface active de réfrigération est changée et le contenu du récipient de réfri- gération est réduit au minimum.

8 - Dispositif selon les revendications précédentes, dans lequel l'eau de réfrigération sortant des paliers ou presse*étoupes est réemployée.