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.