Pompe rotative à anneau liquide. La présente invention a pour objet une pompe rotative à anneau liquide et s'applique notamment à l'aspiration de mélanges de gaz et de liquides.
Ces pompes, dont le principe est en lui même bien connu, se composent en général d'une roue à. aubes recourbées, tournant dans un corps ou stator présentant, par exemple, une ou plusieurs excentrations. En raison de la force centrifuge, la masse liquide, entraî née par la rotation de la roue, se moule sur les parois du corps ovalisé, c'est-à-dire s'é loigne et se rapproche du centre à chaque révolution un nombre de fois égal à celui des excentrations. Le liquide agissant comme un piston aspire et refoule successivement le gaz contenu dans les espaces limités dans le corps de pompe par les aubes deux à deux.
!lux positions correspondant aux pressions maxima et minima, on a prévu dans le corps de la pompe des lumières centrales en com munication, respectivement, avec les tubu lures de refoulement et d'aspiration. La demanderesse a constaté que, pour que le rendement de la pompe soit maximum, il y a intérêt à ce que, au moment de la com pression, l'espace nuisible soit minimum, c'est-à-dire que pratiquement le liquide doit effleurer les lumières d'évacuation.
Lorsque dans le mélange (gaz + liquide) la proportion de liquide est. très, faible, par exemple de l'ordre de @de la quantité de gaz, cette condition se trouve pratiquement remplie, en marche normale, du fait de l'éva cuation de l'excès de liquide, en même temps que celle du gaz, par les lumières, évacuation qui suffit à assurer une régulation automa tique.
Mais, lorsque la proportion relative de liquide s'accroît, l'évacuation par les lumières de refoulement devient insuffisante, et ces pompes absorbent une puissance exagérée. Le volume de liquide entrant dans la pompe étant trop important, la compression qui s'exerçait uniquement sur un gaz naturelle ment élastique capable de s'éliminer instan- tanément par des lumières étroites par cons truction, tend à s'exercer aussi sur un liquide par définition incompressible et qui ne peut s'évacuer assez vite par la lumière que dans un temps fini - d'où création de pression gênante (parfois plusieurs kg) et naturelle ment trop grosse puissance consommée.
Ces inconvénients se présentent notam ment dans le cas de l'aspiration de mélanges d'air et de liquides, tel que ceux que l'on obtient dans l'industrie du papier dans l'as piration de l'eau qui se trouve dans la pâte à papier et dont la proportion peut atteindre 10 à 15 % du volume total aspiré.
La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et con siste en une pompe rotative à anneau liquide, aspirant un mélange de gaz et de liquide et refoulant, d'une part. le gaz par au moins une canalisation et, d'autre part, le liquide en excès par au moins une autre canalisation, ca ractérisée par le fait que cette canalisation d'évacuation du liquide a son point de départ. dans les parois du corps de la pompe à l'in térieur d'un secteur correspondant à une lu mière de refoulement du gaz et par le fait que cette canalisation est munie d'un dispo sitif au moyen duquel le débit en est réglé en fonction de la pression de refoulement du gaz que l'on désire réaliser dans la. pompe.
De préférence, la position du point d'où part la canalisation d'évacuation du liquide est variable et réglable à. l'intérieur dudit sec teur.
En particulier, le réglage du débit de la ou desdites canalisations d'évacuation du li quide peut être obtenu par deux éléments dis posés en parallèle, l'un d'eux étranglant plus ou moins la section de passage du liquide et étant réglé à la main au début de l'opéra tion, tandis que l'autre est sollicité dans sa position de fermeture par une force cons tante et laisse passer automatiquement les quantités de liquide qui ne peuvent être éva cuées par l'autre élément.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la pompe suivant l'invention. La fig. 1 en est une vue d'ensemble par tiellement coupée.
La fig. :), est une vue de détail d'une va riante.
Dans cet exemple, la pompe se compose d'une roue à aubes 1 disposée à l'intérieur d'un corps ou stator 2 comportant deux excentrations. Le mélange aspiré entre dans le corps par les lumières 5 communiquant avec la manche d'aspiration 4 et le gaz en sort par les lumières 3 communiquant avec le manche de refoulement. 6.
Le corps de la pompe est percé de deux lumières 7 et 8, placées sur les parois péri phériques du stator 2 dans le secteur de celle- ci correspondant aux lumières 3, c'est-à-dire un peu avant les zones de compression maxima du mélange gaz liquide. Ces lumières 7 et 8 seront soit fixes comme représenté fig. 1, soit de position réglable angulaire- 4-ment, comme représenté fig. 2. Dans ce der nier cas, les orifices 7 et 8 peuvent être pra tiqués dans des sabots mobiles 12, munis de moyens de fixation tels que les boutonnières 13 et boulons 14, ou encore de tout autre moyen de commande de position à la main ou autre.
Ces deux lumières 7 et 8 sont reliées par des canalisations à un tuyau unique 9 muni d'une vanne réglable 10.
Le fonctionnement est le suivant: Quand la pompe aspire un mélange fluide à forte teneur en liquide, on constate qu'aux points de compression maximum (rétrécissement du volume de l'espace compris entre la roue 1 et le stator 2) non seulement la pression qui s'exerce dans le corps de pompe, mais éga lement la force centrifuge appliquent forte ment le liquide contre les parois du stator 2, Si la vanne 10 est ouverte, le liquide tend à. s'échapper par les lumières 7 et 8. Il suffit alors de régler l'ouverture de la vanne 10, de façon à ce que tout le liquide en excédent et non indispensable au fonctionnement de la pompe s'évacue par les lumières 7 et 8, quelques gouttes seulement passant par les lu mières 3.
Dans le cas d'une arrivée de liquide irré gulière, le réglage du débit par une simple vanne ou robinet telle que 10, risque d'être imparfait, sinon inopérant; dans ce cas, il est préférable de faire usage d'un dispositif de régulation automatiqueauxiliaire,de débit, tel qu'une soupape tarée 11, placée en dérivation sur la tuyauterie 9.
Le fonctionnement de cette soupape est le suivant: si, pour une cause quelconque, la teneur en liquide dans le mélange liquide gaz croit, la pompe marchant sans séparateur, la compression augmente en fonction de cette arrivée de liquide. On peut ainsi régler l'ou verture de la soupape 11à une pression légè rement supérieure à la pression exercée aux lumières 3 pair la pompe en marche normale.
L'eau s'écoulera d'une manière continue par la vanne 10 toujours ouverte et réglée pour le fonctionnement normal, la quantité d'eau pas- sa.nt dans cette vanne 10 étant d'autant plus grande que la pression de l'eau est plus<U>éle-</U> vée.
Aussitôt que la section de passage de la vanne 10 n'est plus suffisante pour évacuer l'eau, et que, pair suite, la pression montera au-dessus de la pression à laquelle a été réglée l'ouverture de la soupape<B>il,</B> cette dernière s'ouvrira automatiquement et l'eau pourra également s'écouler par cette soupape. Dans ces conditions, l'épaisseur de l'anneau liquide sera maintenue sensiblement constante, même si le pourcentage d'eau dans le mélange aspiré varie: par suite, la force nécessaire à la rota tion du rotor 2 restera sensiblement cons tante.
Ainsi, la puissance .consommée redevient relativement faible, même en tenant compte de celle utilisée à évacuer un volume impor tant de liquide sous une certaine pression. Elle est en tout cas et toutes choses égales d'ailleurs, bien moins brande que dans le cas des anciens dispositifs où l'évacuation de li quide se faisait pair les lumières qui ne se trouvaient pas dans la zone -de pression maxima de la pompe.
Avec la pompe décrite, on peut constater pour un même vide à l'aspiration, même te- neur en air et en eau, même vitesse -de pompe, une .économie de puissance absorbée pouvant atteindre et même dépasser l'ordre de gran deur de<B>50%</B> dans le cas de gros débits en liquide.
Liquid ring rotary pump. The present invention relates to a rotary pump with a liquid ring and applies in particular to the suction of mixtures of gases and liquids.
These pumps, the principle of which is in itself well known, generally consist of one impeller. curved blades, rotating in a body or stator having, for example, one or more offsets. Due to the centrifugal force, the liquid mass, driven by the rotation of the wheel, molds itself on the walls of the oval body, that is to say moves away and approaches the center with each revolution a number of times equal to that of the eccentricities. The liquid acting as a piston sucks in and successively discharges the gas contained in the limited spaces in the pump body by the blades two by two.
! lux positions corresponding to the maximum and minimum pressures, central ports are provided in the pump body in communication, respectively, with the delivery and suction pipes. The Applicant has found that, in order for the efficiency of the pump to be maximum, it is advantageous that, at the time of compression, the harmful space is minimum, that is to say that practically the liquid must touch the escape lights.
When in the mixture (gas + liquid) the proportion of liquid is. very, low, for example of the order of the quantity of gas, this condition is practically fulfilled, in normal operation, due to the evacuation of the excess liquid, at the same time as that of the gas , by the lights, evacuation sufficient to ensure automatic regulation.
But, when the relative proportion of liquid increases, the evacuation by the discharge ports becomes insufficient, and these pumps absorb an excessive power. The volume of liquid entering the pump being too large, the compression which was exerted only on a naturally elastic gas capable of being eliminated instantaneously by narrow openings by construction, tends to be exerted also on a liquid. by definition incompressible and which can only be evacuated quickly enough by the light in a finite time - hence creating annoying pressure (sometimes several kg) and naturally too much power consumed.
These drawbacks arise in particular in the case of the suction of mixtures of air and liquids, such as those obtained in the paper industry in the suction of water which is in the paper pulp and the proportion of which can reach 10 to 15% of the total volume sucked.
The object of the present invention is in particular to remedy these drawbacks and consists of a rotary pump with a liquid ring, sucking a mixture of gas and liquid and delivering it on the one hand. the gas through at least one pipe and, on the other hand, the excess liquid through at least one other pipe, characterized by the fact that this liquid discharge pipe has its starting point. in the walls of the body of the pump inside a sector corresponding to a gas delivery light and by the fact that this pipe is provided with a device by means of which the flow rate is adjusted according to of the delivery pressure of the gas that it is desired to achieve in the. pump.
Preferably, the position of the point from which the liquid discharge pipe leaves is variable and adjustable to. inside said sector.
In particular, the adjustment of the flow rate of the said liquid discharge pipe or pipes can be obtained by two elements arranged in parallel, one of them more or less restricting the passage section of the liquid and being adjusted to the hand at the start of the operation, while the other is urged into its closed position by a constant force and automatically passes the quantities of liquid which cannot be evacuated by the other element.
The drawing shows, by way of example, an embodiment of the pump according to the invention. Fig. 1 is an overall view partially cut away.
Fig. :), is a detail view of a laughing case.
In this example, the pump consists of a paddle wheel 1 disposed inside a body or stator 2 comprising two offsets. The aspirated mixture enters the body through the ports 5 communicating with the suction sleeve 4 and the gas leaves it through the ports 3 communicating with the delivery sleeve. 6.
The body of the pump is pierced with two openings 7 and 8, placed on the peripheral walls of the stator 2 in the sector of the latter corresponding to the openings 3, that is to say a little before the maximum compression zones. of the liquid gas mixture. These lights 7 and 8 will either be fixed as shown in fig. 1, or angularly adjustable position, as shown in fig. 2. In this last case, the orifices 7 and 8 can be made in movable shoes 12, provided with fixing means such as buttonholes 13 and bolts 14, or even any other means for controlling the position by hand. Or other.
These two lights 7 and 8 are connected by pipes to a single pipe 9 fitted with an adjustable valve 10.
The operation is as follows: When the pump sucks a fluid mixture with a high liquid content, it is observed that at the points of maximum compression (shrinkage of the volume of the space between the impeller 1 and the stator 2) not only the pressure which is exerted in the pump body, but also the centrifugal force strongly apply the liquid against the walls of the stator 2, If the valve 10 is open, the liquid tends to. escape through the lights 7 and 8. It is then sufficient to adjust the opening of the valve 10, so that all the liquid in excess and not essential for the operation of the pump is discharged through the ports 7 and 8 , only a few drops passing through the light 3.
In the event of an irregular liquid arrival, the flow rate adjustment by a simple valve or tap such as 10, risks being imperfect, if not inoperative; in this case, it is preferable to make use of an auxiliary automatic regulation device, of the flow rate, such as a calibrated valve 11, placed in bypass on the pipe 9.
The operation of this valve is as follows: if, for any reason whatsoever, the liquid content in the liquid gas mixture increases, the pump operating without a separator, the compression increases as a function of this arrival of liquid. It is thus possible to adjust the opening of the valve 11 at a pressure slightly greater than the pressure exerted on the ports 3 with the pump in normal operation.
The water will flow continuously through the valve 10 which is still open and set for normal operation, the quantity of water passing through this valve 10 being the greater the greater the pressure of the valve. water is <U> higher </U>.
As soon as the passage section of the valve 10 is no longer sufficient to evacuate the water, and, consequently, the pressure will rise above the pressure at which the opening of the valve <B> has been set it, </B> the latter will open automatically and water can also flow through this valve. Under these conditions, the thickness of the liquid ring will be kept substantially constant, even if the percentage of water in the aspirated mixture varies: as a result, the force necessary for the rotation of the rotor 2 will remain substantially constant.
Thus, the power consumed becomes relatively low again, even taking into account that used to evacuate a large volume of liquid under a certain pressure. It is in any case and all other things being equal, much less brand than in the case of the old devices where the discharge of liquid was done by the ports which were not in the maximum pressure zone of the pump. .
With the pump described, it is possible to observe for the same suction vacuum, the same air and water content, the same pump speed, a saving in the power absorbed which can reach and even exceed the order of magnitude. of <B> 50% </B> in the case of large flows in liquid.