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"Perfectionnementsaux pompes à vide ou com- presseurs à anneau liquide".
Les pompes à vide ou compresseurs à anneau liquide com- portent un rotor à aubes (parfois double), qui entraîne la rotation d'un anneau d'un liquide convenable, le plus souvent de l'eau, dans un corps généralement cylindrique comportant
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un ou plusieurs excentrements, de telle façon que le liquide assure alternativement le remplissage ou la vidange des intervalles situés entre les aubes du rotor. Ces inter- valles alternativement remplis, suivant leur position an- gulaire, de gaz ou de liquide, sont mis en communication, pour des positions angulaires convenables, avec les tuyau- teries d'aspiration et de refoulement de la pompe, de façon à aspirer le gaz, puis à le refouler.
Cette mise en communication est assurée par les lumières d'un distributeur fixe, situé -soit 'sur le coté de la roue (distribution axiale ou latérale) -soit à l'intérieur de la roue (distribution radiale).
Dans ce dernier cas, le distributeur radial est généralement cylindrique. Dans certaines réalisations, il est cependant légèrement conique.
Les pompes à distribution latérale, de construction simple, ne peuvent atteindre des performances élevées, dès que leur rotor présente une certaine largeur, du fait que la distribution latérale entraîne une distofsion im- portante de l'anneau liquide, si bien que les intervalles iter-aubes se vident assez incomplètement de liquide au cours du cycle.
Dans les pompes à distribution radiale, au contraire, les lumières du distributeur se présentant sur presque toute la largeur de la roue, la distorsion de l'anneau liquide est nettement plus faible, et il est possible d'atteindre des performances supérieure les intervalles inter-aubes se vidant plus complètement que dans le cas du système à distribution latérale. Cependant, il subsiste
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encore, dans ce type de pompe, une certaine distorsion de l'anneau liquide.
Suivant une forme particulière de l'invention, le freinage de l'écoulement au voisinage du plan radial médian de la roue peut être obtenu au moyen d'au moins une paroi séparant la section droite des conduits en conduits élémentaires.
Si par exemple, on considère les pompes à distribu- tion radiale, leurs distributeurs radiaux (que nous sup- posons de forme cylindrique et non conique, pour simplifier l'exposé) ont des lumières ayant toujours la forme de rectangles dont-les angles son parfois arrondis pour fa- ciliter la construction, et dont la plus grande dimension est de l'ordre de grandeur de l'ouverture axiale de la cavité inter-aubes de la roue, cette dernière ouverture étant également rectangulaire.
L'expérience montre que, dans ce système connu de lumières rectangulaires, .l'anneau liquide subit une dis- torsion pour diverses raisons, et en particulier, du fait que l'écoulement du liquide et du gaz est moins freiné . au voisinage du plan radial médian de la roue, que sur les bords. Il s'ensuit que l'espace inter-aubes ne peut être utilisé au maximum, cette distorsion empêchant une expulsion totale de l'anneau liquide, sans qu'une certaine quantité de gaz, entraînée hors de la roue, dans le voisinage du plan axial, vienne s'introduire dans une cavité voisine; ou inversement, empêchant un remplissage total de la cavités sans que du liquide vienne pénétrer dans le distributeur.
Dans ces conditions, la présente invention a pour objet une disposition relative à la forme des passages dans
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ces deux types de pompes en vue de redresser, au moins en partie, cette distorsion.
L'invention est essentiellement caractérisée en ce que l'on donne aux sections droites des conduits consti- tuant les passages dans la pompe une forme élargie dans la zone desdites sections où la perte de charge est forte, et une forme rétrécie dans la zone desdites sections où la perte de charge est faible, de façon à égaliser les pertes de charge de l'écoulement, redressant la distorsion de l'anneau liquide de façon \ obtenir un interface liquide-gaz de forme sensiblement cylindrique, dont l'axe correspond à celui du rotor.
Le redressement de la distorsion de' l'anneau liquide, selon l'invention, a donc pour effet de réduire les es- paces morts entre l'interface liquide-gaz et la lumière du rotor, provoquant une vidange ou un remplissage plus complet des intervalles inter-aubes et assurant des per- formances supérieures de la pompe.
Dans le cas d'une pompe à distribution radiale, la forme des lumières peut être symétrique par rapport au plan médian de la roue, mais elle peut également comporter une certaine dissymétrie, afin de tenir compte du fait que le distributeur peut comporter des sorties latérales vers les tuyauteries d'aspiration et de refoulement, ce qui peut entraîner une certaine distorsion de l'écoulement à son intérieur, qu'une forme dissymétrique convenable des lu- mières tend à redresser. La forme optimum des lumières peut être déterminée par le calcul ou par des expériences effectuées sur une pompe.
Afin ue bien faire comprendre l'invention, plusieurs modes de réalisation, relatifs aux pompes à anneau liquide et /
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distribution radiale, vont maintenant être décrits en ré- férence aux figures annexées : - la figure 1 est une vue du développement du cylindre de contact, des lumières sur la roue et sur le distributeur d'une pompe classique à distribution radiale; - la figure 2 montre, dans une section de la cavité inter-aubes faite par un plan passait par l'axe de rotation, l'interface liquide-gaz à la fin de la compression dans une pompe classique telle que celle de la figure 1; - la figure 3 montre le même interface que celui de la figure 2, à la fin de l'aspiration ;
- la figure 4 montre un tracé, selon l'invention, des lumières de la roue (à gauche) et du distributeur (à droite) d'une pûmpe à distribution radiale; - la figure 5 montre un autre tracé, selon l'inven- tion, des lumières ; - la figure 6 montre un autre tracé, selon l'inven- tion, des lumières ; - la figure 7 montre un autre tracé, selon l'inven- tion, des lumières ; - la figure 8 montre un autre tracé, selon l'inven- tion, des lumières ; - la figure 9 montre un tracé, selon l'invention, applicable à une pompe à distribution radiale de forme conique; - la figure 10 montre, en variante, un autre tracé des lumières.
Un voit sur la figure 1, une disposition connue de lumière sur une pompe à distributeur radial. Il est repré- senté côte à c8te, pour plus de clarté, le développement 1
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de l'intérieur de la roue, portant autant de lumières égales et rectangulaires 2 que la roue comporte d'aubes, et le développement 3 de l'extérieur du distributeur (en négli- geant l'influence du jeu de l'entrefer sur la longueur du développement), comportant un nombre d'ouvertures consti- tuant les lumières d'admission 4 et d'échappement 5, elles aussi rectangulaires, égal au nombre de cycles de compres- sion et d'aspiration par tour de la pompe.
On voit sur la figure 2 une coupe de la pompe classique de la figure 1, suivant le plan de l'axe de rotation, avec le distributeur 3, la roue 1 et le corps 6 de la pompe, avec l'interface liquide-gaz 7 à la fin de la compression, le liquide étant repéré par le chiffre 8.
Cet interface a été tracé en traita zig-zag, l'a- paisseur de ce sig-zag étant conséquent avec le fait que l'interface est constitué, en réalité, par une zone de ansition où se forment de nombreuses bulles de dégazage ou de cavitation. ON voit dans cette disposition une zone 9 entre l'interface et la lumière de la roue qui constitue un espace mort dû à la forme bombée dudit interface, nuisible aux performances de la pompe.
De même, on voit dans la figure 3 que ce même inter-
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face 7', à la fin de l'aspiration, a coaletaent une forme bombée et donne lieu, en conséquence, à une zone morte 9'.
La figure 4 montre une roue développée 10 de pompe ayant des lumières 11, selon l'invention, dont la section comporte un rétrécissement central en 12, sur une seule de ses faces, cette forme particulière de la lumière pou- vant se prolonger, au moins sur une partie du passage entre les aubes de la roue. Ce rétrécissement a pour effet de
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redresser la courbure de l'interface 7 de la figure 2 ou 7' de la figure 3, réduisant ainsi l'importance des espaces morts 9 et 9'.
Sur le coté droit de la figure, on voit le distri- buteur 13 correspondant de la pompe, lequel comporte clas- siquement les lumières rectangulaires 14.
La figure 5 montre un autre tracé, selon l'invention, la lumière 15 de la roue lu comportant des restrictions cen- trales 16 et 17 réalisées respectivement sur deux de ses faces opposées.
Le distributeur correspondant 13, représenté sur le coté droit de la figure 5 comporte des lumières classiques rectangulaire;* 14 comme dans l'exemple précédent.
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La fi,ur1) montre une 1\.:u..¯ère 18 de forme dissymé- trique, comportant des restrictions de section 19 et 20, non symétriques par rapport au plan médian de la roue, en vue de mieux alimenter la roue du côté 22 le plus éloigné de l'entrée des tubulures dans le distributeur.
Ici encore, les lumières 14 du distributeur sont rectangulaires.
La figure 7 montre une variante selon laquelle les lumières 23 de la roue 10 sont classiquement rectangulaires, mais où les lumières du distributeur 13. comportent des restrictions centrales 24 et 25.
La figure 8 montre un autre tracé, selon l'invention, où l'on a réalisé des restrictions de section à la fois aux lumières de la roue 10 et du distributeur 13.
Dans ce cas, les lumières de la roue comportent une restriction centrale en 26, alors que les deux restrictions de section 27 et 28 réalisées sur les lumières du distri- buteur sont ai asymétriques par rapport au plan médian dudit distributeur, et ne laissent un passage plus imposant au /
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fond du distributeur qu'à son entrée latérale.
Les formes de lumières de la roue 10 montrées dans les figures 5, 647 et 6 peuvent, comme dans l'exemple de la figure 4, se prolonger au moins sur une partie du passage entre les aubes.
Les dispositions suivant l'invention ont été décrites dans le cas d'une pompe à distributeur radial cylindrique plus apte à réduire les distorsions nuisibles de l'anneau liquide. Il est évident que ces dispositions s'appliquent également aux pompes à distribution conique, dont le dis- tributeur, situé à l'intérieur de la roue, au lieu d'être cylindrique, est réalisé en forme de tronc de cône, les lumières étant, dans les réalisations connues, de forme développée trapézoïdale et non plus rectangulaire.
La figure 9 montre que la forme que prendrait dans ce cas une lumière 29 réalisée suivant la disposition de la figure 4, avec une restriction centrale 30 sur l'une des parois de la lumière.
On a tracé, en trait pointillé, 31, la forme de la paroi 30 dans le cas d'une lumière classique.
La figure 10 montre en variante un tracé selon l'in- vention dans lequel les lumières d'une roue et/ou d'un dis-' tributeur sont séparés en deux parties 32 et 33 au moyen d'une paroi 34.
L'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution représentés et décrits, mais couvre toutes variantes.
Elle s'applique, bien entendu, aux pompes à distri- bution axiale latérale, et consiste essentiellement, dans ce cas, à augmenter la largeur de la lumière du coté le plus proche de l'axe de rotation, et la réduire du coté le plus éloigné de cet axe.