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"Dispositif d'étanchéité séparant un espace rempli d'un liquide contenant des impuretés, d'un espace contenant un liquide propre*
En vue de rendre étanche un espace contenant un liquide contaminé par rapport à un espace contenant un liquide propre, il est connu de mettre en oeuvre une turbine de pompage agencée de manière à entretenir un courant de liquide propre de ce der- nier espace vers le premier. Dans les dispositifs de ce genre, jusqu'à présent, il était nécessaire d'amener continuellement du. liquida propre de l'extérieur pour remplacer le liquida propre aspiré par ladite turbine.
L'invention vise à éviter la nécessité de prévoir une
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telle alimentation supplémentaire. Selon l'invention, dans l'es- pace contenant le liquide contaminé, l'on $ préva un dispositif centrifuge séparateur, dont la sortie pour le liquide débarre.8.' d'impureté est raccordée à l'espace contenant le liquide propre.
Ce dispositif est donc tel qu'il ne laisse passer que du liquide propre vers ledit espace, tout en retenant les impuretés. Grâce à l'effet centrifuge dudit dispositif séparateur, celui-ci ne subit aucun encrassement, et de ce fait n'exige aucun nettoyage périodique.
En se référant au dessin annexé, l'invention sera illus- trée à l'aide de trois exemples de réalisation.
Dans le dessin, la figure 1 est une coupe axiale, selon la ligne 1-1 de la figure 2, d'une première forme de réalisation du dispositif selon l'invention, la figure 2 représentant ce même dispositif en vue latérale, selon les flèches II-II dans la figure 1; les figures 3 et 4 représentent, de façon analogue aux figures 1 et 2, une autre forme de réalisation, dans laquelle le dispositif centrifuge séparateur est réalisé en forme de tambour perforé; les figures 5 et 6 représentent, de façon analogue, une autre forme de réalisation, dans laquelle la turbine de pompage se trouve dans l'espace du liquide propre.
Dans la réalisation selon les figures 1 et 2, le dispositif centrifuge séparateur, disposé dans l'espace 1 contenant le liquide contaminé, est constitué par un disque 2 comportant @ plusieurs canaux radiaux 3.. Ceux-ci débouchent dans un passage .5. dans l'axe ± dudit disque 2, ce passage débouchant à son tour dans l'espace qui contient le liquide propre. L'arbre! passe avec quelque jeu par la cloison 7 qui sépare les deux espaces 1 et 6, de manière à laisser subsister autour de sa périphérie une fente 8. Sur sa face latérale adjacente à la cloison 7,
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ledit disque 2 comporte des aubes de pompage 9.
Par suite de la rotation de l'arbre 4, toute particule solide suspendue dans le liquide entrant dans les canaux 2 subit l'effet centrifuge produit par cette rotation, de façon à être projetée vers l'extérieur, si bien que ces particules se retrou- vent dans le liquide entourant le disque 2, les canaux de ce disque étant préservée, de ce fait, de tout encrassement. Du fait que la pression hydraulique produite par les aubes de pompa- ge 9 est supérieure à celle produite par le dispositif centri- fuge constitué par les canaux 3, le liquide propre s'écoulant desdits canaux dans le passage est refoulé, selon les flèches indiquées dans la figure 1, par la fente vers l'espace 1.
En raison de ce courant axial du liquide propre par la fente $ vers l'espace 1. les particules solides étant incapables de re- monter ce courant, celles-ci sont empêchées de pénétrer dans l'espace ± rempli de liquide propre.
Dans certaines conditions il pourrait être désirable de limiter la quantité de liquide s'écoulant axialement par la fente 8. A cet effet, il suffit de réduire la seotion de passage de ladite fente de façon à constituer une résistance suffisante à l'écoulement dudit liquide. Le mouvement rotatif de l'arbre! dans ladite fente préviendra toute obstruction de celle-ci.
Dans la réalisation selon les figures 3-et 4 l'organe centrifuge séparateur est contitué par un tambour 10 comportant des trous 11 dans sa paroi périphérique. Dans ce cas aussi, les aubes de pompage .2 sont disposées sur la face latérale, du coté de la cloison 7, du tambour 2± lesdites aubes étant solidaires d'un moyeu 12 s'ajustant autour d'une protubérance en forme d'un pivot tubulaire 13 faisant saillie sur la cloison 7. tout en laissant subsister une fente .µ entre ledit moyeu et ladite protu- bérance. Dans cet exemple le liquide propre dans le tambour 10 est amené par la fente 8 directement vers les aubes .2.
Ainsi
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l'arbre peut passer librement par la cloison 2 en laissant sub- sister un passage annulaire périphérique 14, étant donné que ce passage communique avec du liquide propre des deux cotés.
De même dans la réalisation selon les figures 5 et 6, l'organe centrifuge séparateur est constitué par un tambour 10. cependant que, contrairement aux réalisations selon les figures 1 à 4, l'organe de pompage n'est pas réalisé en forme d'une tur- bine ou.verte dais plutôt en forme d'un dispositif centrifuge ferme. Ce dispositif est constitué par un disque 15 ne comportant que deux canaux radiaux 16 par exemple,en communication avec le passage axial,2 ménagé dans l'arbre 4. Ce passage relie donc la sortie du tambour 10, à l'ouverture d'aspiration du disposi- tif centrifuge 15 de telle façon que celui-ci aspire de l'eau propre du tambour pour refouler ladite eau par la fente µ vers l'espace 1.
La turbine peut également être réalisée avec des aubes respectivement des canaux courbes.
Le dispositif d'étanchéité décrit ci-avant peut être uti- lisé par exemple en relation avec des pompes dont le moteur de commande et la turbine de pompage sont calés sur un arbre commun le tout étant immergé dans le liquide à pomper. Dans ce cas le dispositif décrit pourra être interposé entre le moteur et la pompe, de manière à protéger les paliers et le moteur contre la pénétration des impuretés suspendues dans le liquide.
De même le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour protéger les paliers d'une pompe destinée au pompage d'eau chargée d'impuretés, et dont les paliers sont lubrifiés par l'eau 4 pomper. En plus le dispositif peut être employé, dans de telles pompes, pour la protection de la garniture d'étanchéité des turbines. Dans ce cas l'espace rempli de liquide propre est la fente entre la garniture et l'arbre ou la fente entourant l'arbre dans le palier.
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"Sealing device separating a space filled with a liquid containing impurities from a space containing a clean liquid *
In order to seal a space containing a contaminated liquid with respect to a space containing a clean liquid, it is known practice to use a pumping turbine arranged so as to maintain a stream of clean liquid from the latter space to the air. first. In devices of this kind, until now, it was necessary to continuously supply. clean liquid from the outside to replace the clean liquid sucked by said turbine.
The invention aims to avoid the need to provide a
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such additional feed. According to the invention, in the space containing the contaminated liquid, a centrifugal separator device is provided, the outlet of which for the liquid is released. of impurity is connected to the space containing the clean liquid.
This device is therefore such that it only allows clean liquid to pass to said space, while retaining impurities. Thanks to the centrifugal effect of said separator device, the latter does not undergo any fouling, and therefore does not require any periodic cleaning.
With reference to the accompanying drawing, the invention will be illustrated with the aid of three exemplary embodiments.
In the drawing, Figure 1 is an axial section, along line 1-1 of Figure 2, of a first embodiment of the device according to the invention, Figure 2 showing this same device in side view, according to arrows II-II in figure 1; Figures 3 and 4 show, similarly to Figures 1 and 2, another embodiment, in which the centrifugal separator device is made in the form of a perforated drum; Figures 5 and 6 show, in a similar fashion, another embodiment, in which the pumping turbine is located in the space of the clean liquid.
In the embodiment according to Figures 1 and 2, the centrifugal separator device, arranged in the space 1 containing the contaminated liquid, is constituted by a disc 2 comprising @ several radial channels 3. These open into a passage .5. in the axis ± of said disc 2, this passage opening in turn into the space which contains the clean liquid. The tree! passes with some play through the partition 7 which separates the two spaces 1 and 6, so as to leave around its periphery a slot 8. On its lateral face adjacent to the partition 7,
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said disc 2 comprises pumping vanes 9.
As a result of the rotation of the shaft 4, any solid particle suspended in the liquid entering the channels 2 undergoes the centrifugal effect produced by this rotation, so as to be projected outwards, so that these particles are found together. - Wind in the liquid surrounding the disc 2, the channels of this disc being preserved, therefore, from any fouling. Since the hydraulic pressure produced by the pumping vanes 9 is greater than that produced by the centrifugal device constituted by the channels 3, the clean liquid flowing from said channels in the passage is discharged, according to the arrows indicated. in figure 1, through the slit to space 1.
Due to this axial flow of the clean liquid through the slot $ to space 1. the solid particles being unable to raise this current, they are prevented from entering the space ± filled with clean liquid.
Under certain conditions it might be desirable to limit the quantity of liquid flowing axially through the slot 8. For this purpose, it suffices to reduce the flow rate of said slot so as to constitute sufficient resistance to the flow of said liquid. . The rotating movement of the shaft! in said slot will prevent any obstruction thereof.
In the embodiment according to Figures 3 and 4, the centrifugal separator member is made up of a drum 10 having holes 11 in its peripheral wall. In this case also, the pumping vanes .2 are arranged on the lateral face, on the side of the partition 7, of the drum 2 ± said vanes being integral with a hub 12 fitting around a protuberance in the form of a a tubular pivot 13 projecting from the partition 7. while leaving a slot .µ between said hub and said protuberance. In this example the clean liquid in the drum 10 is brought through the slot 8 directly to the vanes .2.
So
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the shaft can pass freely through the partition 2, leaving a peripheral annular passage 14, given that this passage communicates with clean liquid on both sides.
Likewise in the embodiment according to Figures 5 and 6, the centrifugal separator member is constituted by a drum 10. However, unlike the embodiments according to Figures 1 to 4, the pumping member is not made in the shape of a 'a turbine or green canopy rather in the form of a firm centrifugal device. This device consists of a disc 15 comprising only two radial channels 16 for example, in communication with the axial passage, 2 formed in the shaft 4. This passage therefore connects the outlet of the drum 10, to the suction opening. of the centrifugal device 15 in such a way that the latter sucks clean water from the drum in order to discharge said water through the slot µ towards the space 1.
The turbine can also be produced with blades respectively curved channels.
The sealing device described above can be used, for example, in connection with pumps of which the control motor and the pumping turbine are wedged on a common shaft, the whole being immersed in the liquid to be pumped. In this case, the device described may be interposed between the motor and the pump, so as to protect the bearings and the motor against the penetration of impurities suspended in the liquid.
Likewise, the device according to the invention can be used to protect the bearings of a pump intended for pumping water laden with impurities, and the bearings of which are lubricated by the water 4 pumped. In addition, the device can be used, in such pumps, for the protection of the gasket of the turbines. In this case the space filled with clean liquid is the slot between the seal and the shaft or the slot surrounding the shaft in the bearing.