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POMPE A PLUSIEURS ETAGES ET A ANNEAU LIQUIDE POUR LE REFOULEMENT
SIMULTANE DE GAZ ET DE LIQUIDES.
La présente invention concerne une pompe à plusieurs étages et à anneau liquide pour le refoulement simultané de gaz et de liquides.
Les pompes à air à anneau liquide peuvent servir non seule- ment au refoulement de Pair, mais également au refoulement simultané de 19eau, sous la forme de pompes à air humide. Dans les pompes connues, le refoulement simultané de 1-'eau a lieu par le fait que le conduit d'as- piration de la pompe reçoit aussi bien la quantité d'air que la quantité de liquide à aspirer.
L9inconvénient de ce procédé consiste en ce que la quantité d9air aspirée est très fortement réduite par la quantité de liquide re- foulée simultanément.,notamment dans le cas d'un vide profond. Les pom- pes utilisées dans les installations de condensation,qui doivent par conséquent aspirer l'eau de refroidissement du condenseur avec le con- densat, présentent également cet autre inconvénient que la température plus élevée du liquide à aspirer entraîne une très forte réduction sup- plémentaire du maximum de vide pouvant être obtenu.
La pompe suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénient, par le fait que, dans une pompe à anneau liquide et à plusieurs étages pour l'obtention d9un vide profond, le premier étage destiné à produire le vide profond ne refoule que la quantité aspirée du gaz, tandis que le liquide passe en évitant le premier étage dans l'étage suivant de la pom- pe.
Le vide à l'orifice d9aspiration du deuxième étage étant in- férieur au vide à l'orifice d9aspiration du premier étage, 19aspiration de gaz (air par exemple) et de vapeurs, ou de 1-'eau de refroidissement
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d'un condenseur commun, a lieu avec ce condenseur placé au-dessus-de la pompe à une hauteur correspondant à la différence entre la pression à l'en- trée du prémier étage et la pression à l'entrée du deuxième étage. Le li- quide arrive donc dans le deuxième étage avec une chute de pression cor- respondant à cette pression différentielle. Il en résulte la certitude que 1?eau de refroidissement introduite dans le condenseur est aspirée avec les vapeurs'condensées par le deuxième étage tandis'que le premier étage ne doit aspirer que 1-'air que contient le condenseur.
Un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux de l'in- vention consiste à introduire dans le deuxième étage, par des orifices séparés, le gaz et le liquide à refouler, le liquide arrivant à cet ori- fice en partant d'une chambre séparée des autreso
Les orifices d9entrée du gaz et du liquide peuvent être prévus sur le même côté du rotor à paletteso Dans certains cas il est toutefois avantageux de prévoir 1?orifice d'entrée du gaz sur un côté du rotor à palettes du deuxième étage, et l'orifice d'entrée du liquide sur l'autre côté de ce rotor à palettes.
Pour certaines applications, il est avantageux d'utiliser une pompe à anneau liquide à trois étages,le premier étage n'étant des- tiné qu'à l'aspiration du gaz, tandis que les deux autres étages refou- lent le gaz et le liquide. Cet agencement offre l'avantage que la pres- sion différentielle est très faible entre le premier et le deuxième éta- ge, de sorte que la hauteur entre la pompe et le condenseur peut être proportionnellement réduite.
On a également trouvé qu'il est indiqué de prévoir entre le premier et le deuxième étage un obturateur reniflard destiné à l'intro- duction d'unefaible quantité d'air dans la chambre entre les deux étages.
Même si le conduit d'aspiration est fermé il en résulte un fonctionnement parfaitement silencieux de la pompe sans réduction du vide ni de la puis- sance de la pompe.
L'invention est représentée à titre d'exemple sur le dessin annexée Les mêmes chiffres de références désignent les mêmes éléments sur toutes les figures.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation avec tubulure pour 1?arrivée du liquide entre le premier et le deuxième étage.
La figure 2 est également une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation présentant des orifices d'entrée pour le li- quide et pour 1?air de part et d'autre du rotor à palettes du deuxième étage.
La figure 3 est un schéma d9une installation comportant un condenseur placé au-dessus de la pompe.
Dans 1-'exemple que montre la figure 1 du dessin, 10 désigne la tubulure d'aspiration. Le gaz à refouler, 1-'air par exemple., est as- piré par cette tubulure et arrive dans la chambre 1, ensuite par l'orifi- ce d'aspiration 6 dans la chambre d'aspiration et de refoulement du pre- mier étage contenant le rotor à palettes 20
Vair sort du premier étage par l'orifice de refoulement 8 et passe dans la chambre intermédiaire 4 entre le premier et le deuxième étageo Cette chambre intermédiaire présente une tubulure de raccordement 11 par laquelle le liquide entre dans cette chambre. Vair et le liquide sont aspirés par l'orifice 7 dans la chambre d9aspiration et de refoule- ment du deuxième étage contenant le rotor à palettes 3.
Les deux fluides sortent par 19 orifice 9 du deuxième étage dans la chambre 5, dont la tu- bulure 12 est raccordée au conduit de refoulement de la pompe.
Il est fréquemment indiqué de remplacer Punique orifice d'en-
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trée 7 par des orifices séparés pour le liquide et le gaz et de prévoir des chambres intermédiaires séparées en aval du deuxième étage. Les ori- fices d'entrée et les chambres intermédiaires peuvent être prévus- sur le même côté du rotor à palettes, mais on peut également les disposer sur des côtés différents de ce rotor.
La figure 2 représente un mode de réalisation dans lequel l'orifice d'entrée du gaz en aval du deuxième étage est prévu sur un cô- té, tandis que l'orifice d'entrée du liquide est prévu sur l'autre côté du rotor à paletteso Dans ce cas le flasque sur le côté du refoulement est divisé en deux chambres séparées 5a et 14. L'introduction du liquide a lieu par la tubulure 11 dans la chambre 14. Ce liquide passe ensuite par 1?orifice d9aspiration 13 dans le deuxième étage contenant le rotor à palettes 3. Le liquide aspiré est refoulé avec le gaz par l'orifice 9, la chambre 5a et la tubulure de refoulement 12.
La figure 3 représente schématiquement l'agencement d9une installation comprenant un condenseur 15 combiné avec la pompe suivant l'invention. Le condenseur 15 est muni d'une tubulure 17 pour l'arrivée de la vapeur et reçoit l'eau de refroidissement par un conduit adducteur 16. L'air est aspiré dans le condenseur par un conduit 18 partant du som- met. L9eau de refroidissement arrive à la pompe par un conduit 19 par- tant du bas du condenseur.
Grâce au fait que l'eau à aspirer arrive dans le, deuxième étage, on obtient que la puissance de refoulement de 1?air n'est pas ré- duite même si la pompe doit en même temps refouler des quantités importan- tes de liquide.
L9aspiration d9un condensat de température relativement'éle- vée n'exerce aucune action sur la température du liquide que refoule le premier étage. Le maximum de vide étant déterminé par la température du liquide auxiliaire du premier étage le maximum de vide n'est pas réduit même si le deuxième étage de la pompe aspire un condensat de température relativement élevée.
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MULTI-STAGE PUMP WITH LIQUID RING FOR DISCHARGE
SIMULTANEOUS GAS AND LIQUIDS.
The present invention relates to a multistage liquid ring pump for the simultaneous delivery of gases and liquids.
Liquid ring air pumps can be used not only for the delivery of air, but also for the simultaneous delivery of water, in the form of wet air pumps. In known pumps, the simultaneous delivery of water takes place by the fact that the suction duct of the pump receives both the quantity of air and the quantity of liquid to be sucked.
The disadvantage of this process consists in that the quantity of air sucked in is very greatly reduced by the quantity of liquid discharged simultaneously, in particular in the case of a deep vacuum. The pumps used in condensing plants, which therefore have to suck the cooling water from the condenser together with the condensate, also have the further disadvantage that the higher temperature of the liquid to be sucked leads to a very large reduction. additional to the maximum vacuum that can be obtained.
The pump according to the invention makes it possible to avoid these drawbacks, by the fact that, in a liquid ring pump with several stages for obtaining a deep vacuum, the first stage intended to produce the deep vacuum only delivers the quantity aspirated gas, while the liquid passes bypassing the first stage into the next stage of the pump.
The vacuum at the second stage suction port being less than the vacuum at the first stage suction port, the suction of gases (e.g. air) and vapors, or cooling water.
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of a common condenser, takes place with this condenser placed above the pump at a height corresponding to the difference between the pressure at the inlet of the first stage and the pressure at the inlet of the second stage. The liquid therefore arrives in the second stage with a pressure drop corresponding to this differential pressure. This results in the certainty that the cooling water introduced into the condenser is drawn in with the vapors condensed by the second stage while the first stage only needs to draw in the air which the condenser contains.
A particularly advantageous embodiment of the invention consists in introducing into the second stage, through separate orifices, the gas and the liquid to be delivered, the liquid arriving at this orifice from a separate chamber. others
The gas and liquid inlet ports can be provided on the same side of the vane rotor. In some cases, however, it is advantageous to provide the gas inlet port on one side of the second stage vane rotor, and liquid inlet port on the other side of this vane rotor.
For some applications, it is advantageous to use a three-stage liquid ring pump, the first stage being intended only for the suction of gas, while the other two stages discharge the gas and the gas. liquid. This arrangement offers the advantage that the differential pressure is very low between the first and the second stage, so that the height between the pump and the condenser can be proportionally reduced.
It has also been found that it is advisable to provide between the first and the second stage a breather shutter for the introduction of a small quantity of air into the chamber between the two stages.
Even if the suction line is closed, the result is perfectly silent operation of the pump without reducing the vacuum or the power of the pump.
The invention is shown by way of example in the accompanying drawing. The same reference numerals denote the same elements in all the figures.
Figure 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment with tubing for the liquid inlet between the first and the second stage.
Fig. 2 is also a longitudinal sectional view of another embodiment showing inlet ports for liquid and for air on either side of the vane rotor of the second stage.
FIG. 3 is a diagram of an installation comprising a condenser placed above the pump.
In the example shown in Figure 1 of the drawing, 10 denotes the suction pipe. The gas to be delivered, 1 -air for example., Is sucked through this pipe and arrives in the chamber 1, then through the suction port 6 in the suction and delivery chamber of the pre-. third stage containing the vane rotor 20
The air leaves the first stage through the discharge port 8 and passes into the intermediate chamber 4 between the first and the second stage. This intermediate chamber has a connection pipe 11 through which the liquid enters this chamber. Air and liquid are drawn through port 7 into the second stage suction and discharge chamber containing the vane rotor 3.
The two fluids exit through orifice 9 of the second stage into chamber 5, the tube 12 of which is connected to the delivery pipe of the pump.
It is frequently advisable to replace the original inlet orifice.
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trée 7 by separate orifices for the liquid and the gas and to provide separate intermediate chambers downstream of the second stage. The inlet ports and the intermediate chambers can be provided on the same side of the vane rotor, but they can also be arranged on different sides of this rotor.
Figure 2 shows an embodiment in which the gas inlet port downstream of the second stage is provided on one side, while the liquid inlet port is provided on the other side of the rotor. In this case the flange on the discharge side is divided into two separate chambers 5a and 14. The introduction of the liquid takes place through the tube 11 into the chamber 14. This liquid then passes through the suction port 13 into the chamber. second stage containing the paddle rotor 3. The sucked liquid is discharged with the gas through the orifice 9, the chamber 5a and the delivery pipe 12.
FIG. 3 diagrammatically represents the arrangement of an installation comprising a condenser 15 combined with the pump according to the invention. The condenser 15 is provided with a pipe 17 for the arrival of the steam and receives the cooling water through an adductor pipe 16. The air is drawn into the condenser through a pipe 18 starting from the top. The cooling water arrives at the pump through a pipe 19 starting from the bottom of the condenser.
By virtue of the fact that the water to be sucked up arrives in the second stage, it is achieved that the delivery power of the air is not reduced even if the pump must at the same time deliver large quantities of liquid. .
The suction of a relatively high temperature condensate exerts no effect on the temperature of the liquid delivered by the first stage. The maximum vacuum being determined by the temperature of the auxiliary liquid of the first stage, the maximum vacuum is not reduced even if the second stage of the pump sucks in a condensate of relatively high temperature.