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"Dispositif pour le déplacement de la limite de pompage de compresseurs
L'invention concerne un dispositif pour le déplacement de la limite de pompage de compresseurs avec des bords d'entrée d'aubes de rotor se développant en substance radialement et une sortie du rotor semi-axiale à radiale.
Comme on le sait, on entend par l'expression "phénomène de pompage" l'apparition d'un refoulement inter- mittent de l'agent à comprimer, qui se produit dans tous les turbo-compresseurs lors d'un débit de refoulement réduit et au cours duquel les débite refoulés et les pressions deviennent instables.
En dehors d'autres possibilités différentes com me par exemple l'étranglement de l'agent dans le canal d'as- piration et l'élimination par soufflage d'un débit partiel, en aval du rotor ou en un point intermédiaire de celui-ci),
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il est connu, en vue d'éliminer les phénomènes de pompage dans un compresseur radial à;rotors recouverts, dans les- quels l'entrée de l'agent dans les canaux d'aubes du rotor s'effectue en substance dans le sens radial (le bord des aubes se développant par conséquent en substance dans le sens de l'axe du compresseur-), de réduire la largeur d'entrée des canaux lors d'un débit de refoulement réduit, en eu sens qu'un cylindre creux situé dans le sens de l'axe du compresseur est déplacé vers le rotor.
Ce dispositif n'est pas approprié aux rotors avec une entrée en substance axiale dans les canaux d'aubes du rotor, c'est-à-dire avec des bords d'entrée d'aubes se développant essentiellement dans le sens radial.
Dès lors, l'invention consiste en ce qu'au moins un dispositif d'arrêt réduit d'une manière réglable la voie d'écoulement en substance dans le sens radial et limite ainsi circulairement, au moins approximativement,la section d'admission dans le rotor.
Le dispositif d'arrêt peut être conçu comme un bourrelet en matière élastique, commandé par un agent sous pression.
Une autre forme de réalisation avantageuse consiste en ce que le dispositif d'arrêt se compose de plu- sieurs corps de suppression d'écoulement égaux ou similai res entre eux ou fonctionnant à la manière d'un diaphragme iris.
La grandeur de la section d'admission dans le rotor, libérée par le dispositif d'arrêt, peut être réglée automatiquement ou manuellement en fonction du débit refou. lé ou d'une autre grandeur appropriée.
En outre, le dispositif conforme à l'invention est approprié tant aux compresseurs à un étage qu'aux compris-
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peurs à plusieurs étages, dans lesquels tous les étages ne doivent pas être équipés absolument du dispositif.
D'autres caractéristiques de l'invention sont données dans la description ci-après, de deux exemples de réalisation effectuée en liaison avec les dessins annexés.
- La figure 1 est une coupe longitudinale I - I le long de l'axe du compresseur ou d'un étai.de com- presseur avec rotor ouvert unilatéralement, le dispositif d'arrêt étant formé de plusieurs corps identiques, - La figure 2 est une coupe suivant la ligne II - II de la figure 1.
- La figure 3 est un détail montré par la coupe réalisée le long de la ligne III - III de la figure 2.
- La figure 4 représente une autre forme de réalisation du dispositif d'arrêt sous une vue similaire à la figure 1, lequel est constitué d'un bourrelet élasti- que.
- La figure 5 montre, au moyen d'un diagramme schématique pression-volume, l'effet obtenu par la mise en oeuvre de l'invention.
Sur toutes les figures, les pièces identiques sont munies des mêmes nombres de référence.
Le rotor ouvert 2, claveté sur l'arbre 1 présente des aubes 3 qui se développent dans la direction du canal d'aspiration 4, de façon que leurs bords d'entrée 5 s'étendent en substance dans le sens radial. L'agent à comprimer arrive presque axialement dans le rotor 2, quitte celui-ci dans le sens radial et pénètre dans le dif- fuseur fixe 6. Directement devant le bord d'entrée 5 det. aubes 3 du rotor, on a monté un dispositif d'arrêt, qui se compose, dans l'exemple selon les figures 1 à 3 de
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quatre segments 7 en forme de croissants (figure 2).
Chacun de ces segments 7 possède une rallonge 8 en forme d'éclisse, munie d'une -fente longitudinale 9. Les pièces de guidage 10 glissent dans la fente longitudinale 9, et sont fixées de leur cote, à l'enveloppe 18 du compresseur. Sur les figures 1 et 2, on a représenté une position du dispositif conforme à l'invention, dans laquelle les segments 7 occupent une position moyenne, c'est-à-dire que la section d'admission est légèrement ré- duite devant les aubes; du rotor.
Le déplacement des segments 7 s'effectue au moyen d'un plateau circulaire 11, monté de façon à tour- ner, Afin de transformer le mouvement de rotation du plateau 11 en un mouvement de translation des segments 7 des coulisseaux sont fixés aux extrémités des rallonges 8 lesquels peuvent glisser dans les fentes de coulisse 13 du plateau 11.
La rotation du plateau 11 est produite par un mécanisme à vis sans fin 14, qui est muni d'un volant à main, et qui est en prise avec une crémaillère 15 montée sur la périphérie du plateau 11, Comme mentionné ci-avant, la rotation du plateau 11 et par conséquent, le réglage de la section d'admission pour le rotor peuvent aussi être réalisés automatiquement en fonction du débit refoulé ou d'une autre grandeur appropriée.
Pour éviter des perturbations réciproques lors d'un déplacement des segments 7, deux de ces segments opposés l'un à l'autre 7a ou 7b présentent des extrémi- tés identiques; toutefois, les sections finales 16 des segments 7a sont fraisées d'une manière plus:mince sur leur face arrière, tandis que les extrémités 17 des segments 7b ont des faces avant mincies. De cette façon, les extré-
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mités des segmente 7b peuvent glisser derrière celles des segments 7a, ainsi que le montre la figure 3.
Dans l'exemple selon la figure 4, le dispositif d'arrêt se compose d'un bourrelet annulaire 20, dilatable élastiquement, rempli d'un agent sous pression 21, La moitié supérieure de la figure 4 montre la section rétrécie par le dispositif d'arrêt, tandis quedar la moi tie inférieure de la figure, le dispositif d'arrêt t'est pas en action.
Le bourrelet 20 est introduit directes nt, sous des bords d'entrée 5 des aubes 3 du rotor, dans une cavité appropriée 22 de l'enveloppe 18 du compresseur. Le bourrelet peut se composer de caoutchouc ou d'une matière synthétique similaire au caoutchouc. La cavité 22 de l'enveloppe et le bourrelet annulaire 20 sont perforés i à un endroit 23 afin de recevoir la conduite d'amenée 24 de l'agent sous pression.
L'agent de commande (un gaz ou un liquide) est prélevé au moyen d'une pompe 25, par exemple, une pompe à vis, à partir du réservoir 27, par l'intermédiaire de la conduite 26, et parvient, par la conduite 20, au dispositif de commande 29 qui se compose,d'une manière connue, d'un piston distributeur 31, commandé par un ressort 30. La conduite 28 comporte en outre une soupape pour le maintien de la pression, se composant d'un couvercle 34 et d'un ressort 35, fermement prétendu, assurant le maintien d'une pression constante dans la conduite 28 La tension du ressort 30 peut être réglée par une broche 33 munie d'un volant à main 32.
Le ressort 30 commandant le piston distributeur 31 agit à rencontre de la pression de l'agent de commande régnant dans la conduite d'amenée 24, pression qui s'exerce sur la surface inférieure du piston 31 par l'intermédiaire d'une conduite de
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dérivation 37.
36 désigne finalement la conduite de retour allant du dispositif de commande 29 au réservoir 27.
Selon les forces (produites par le ressort 30 et par la pression régnant dans la conduite d'amenée 24) agissant sur le piston distributeur 31, une liaison est établie par le piston entre les conduites 28 ou 36 et la condui- te d'amenée 24. Lors d'un équilibre entre la pression du ressort et la pression de l'agent de commande sur le piston 31 les liaisons entre les conduites 28 ou 36 et la conduite 24 sont interrompues.
La pression de l'agent de commande dans le bour- relet 20 et par conséquent la dilatation de ce bourrelet 20, introduisant celui-ci dans le canal d'aspiration 4. sont donc produites comme mentionné, par la tension du ressort 30 qui doit être réglée à la main. Toutefois, il est possible également de modifier d'une manière connue la force antagoniste opposée par le corps 31 à la pression de l'agent de commande en fonction du débit refoulé par le compresseur, de façon que, pour chaque débit de refoulement, une section d'admission soit automatiquement réglée direc- tement devant les bords 5 des aubes 3 du rotor, afin d'éliminer les phénomènes do pompage. La section d'admis- sion est réduite lorsque les débits de refoulement sont fai- bles mais augmente lorsque ceux-ci s'accroissent.
La. figure 5 représente schématiqueemnt sur un diagramme l'action du dispositif d'arrêt conforme à l'inven- tion, Deux courbes caractéristiques du compresseur sont données : la courbe a est valable pour le compresseur avec une ouverture complète de l'entrée du rotor, c'est-à-dire avec le dispositif d'arrêt ramené, et la courbe b est valable pour le compresseur avec une section d'entrée de
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rotor réduite. L'augmentation de la pression est portée en ordonnée et le débit de refoulement en abscisse.
-REVENDICATIONS.-
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1.- Dispositif pour le déplacement de la limite de pompage de compresseurs avec des bords d'entrée d'aubes de rotor se développant en substance radialement et une sortie du rotor semi-axiale à radiale, caractérisé en ce qu'au moins un dispositif d'arrêt réduit d'une manière ré- glable la voie d'écoulement en substance dans la direction radiale et limite ainsi circulairement, au moins approxima-- tivement, la section d'admission dans le rotor.