FLOW METERING TURBINE

TURBINE DEBITMETRIQUE

Abrégé français

Turbine débitmétrique comprenant un corps tubulaire (1) traversé par le fluide
à mesurer (A) et logeant: un croisillon amont (2) et un croisillon aval (3)
formés chacun d'un moyeu (21, 31) et d'ailettes (22, 32) fixes, portant le
moyeu (21, 31) dans le corps tubulaire (1), les faces opposées (23, 33) des
moyeux (2, 3) ayant une cavité (24, 34) dans l'axe (X-X) du corps tubulaire
(1) pour recevoir un ensemble palier/butée (50, 51); une hélice (4) formée
d'un moyeu (41) portant des ailettes (42) et un axe (44, 44A, 44B), placée
entre les croisillons (2, 3), les extrémités (44A, 44B) de l'axe étant logées
dans les paliers (50) des croisillons (2, 3) contre les butées (51);
caractérisée en ce que chaque moyeu (21, 31) de croisillon (2, 3) est traversé
par au moins un canal de fluide (25, 35) débouchant dans la cavité (24, 34) au
droit de l'ensemble palier/butée (50, 51).

Abrégé anglais

The invention concerns a flow metering turbine comprising a tubular body (1) run through by the fluid to be measured (A) and housing: an upstream cross pin (2) and a downstream cross pin (3) each formed by a hub (21, 31) and fixed blades (22, 32), bearing the hub in the tubular body (1), the opposite surfaces (23, 33) of the hubs (2, 3) having a cavity (24, 34) in the axis (X-X) of the tubular body (1) for receiving a bearing/stop assembly (50, 51), a propeller (4) formed by a hub (41) bearing the blades (42) and an axle (44, 44A, 44B), located between the cross pins (2, 3), the ends (44A, 44B) of the axle being located in the bearings (50) of the cross pins (2, 3) and against the stops (51). The invention is characterised in that each cross pin (2, 3) hub (21, 31) is run through by at least one fluid channel (25, 35) opening into the cavity (24, 34) at right angle with the bearing/stop assembly (50, 51),

Revendications

REVENDICATIONS
1°) Turbine débitmétrique comprenant un corps tubulaire (1)
traversé par le fluide à mesurer (A) et logeant :
- un croisillon amont (2) et un croisillon aval (3) formés
chacun d'un moyeu (21, 31) et d'ailettes (22, 32) fixes, portant
le moyeu (21, 31) dans le corps tubulaire (1),
* les faces opposées (23, 33) des moyeux (2, 3) ayant une
cavité (24, 34) dans l'axe (X-X) du corps tubulaire (1) pour
recevoir un ensemble palier/butée (50, 51),
- une hélice (4) formée d'un moyeu (41) portant des ailettes
(42) et un axe (44, 44A, 44B), placée entre les croisillons
(2, 3), les extrémités (44A, 44B) de l'axe étant logées dans
les paliers (50) des croisillons (2, 3) contre les butées
(51),
- chaque moyeu (21, 31) de croisillon (2, 3) étant traversé par
au moins un canal de fluide (25, 35) débouchant dans la
cavité (24, 34) au droit de l'ensemble palier/butée (50, 51),
caractérisée en ce que
les canaux (25, 35) sont inclinés par rapport à l'axe (X-X) de
la turbine, les entrées (25A) des canaux (25) du croisillon
amont (2) étant situées en amont de l'ensemble palier/butée
(50, 52) et les sorties (35B) des canaux (35) du croisillon
aval (35) étant situées en aval de l'ensemble palier/butée (50,
51).
2°) Turbine débitmétrique selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
les canaux (160, 170) partent d'une gorge périphérique (161,
171) réalisée dans le moyeu (121, 131).
3°) Turbine débitmétrique selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le moyeu (21, 31) de croisillon (2, 3) comporte plusieurs
canaux de fluide (25, 35) répartis régulièrement à la périphérie
du moyeu (21, 31).

Description

?101520253035CA 02263964 l999-02- 17WO 98/08064 I PCT/FR97I0l498 -« Turbine débitmétrique »La présente invention concerne une turbine débitmé—trique comprenant un corps tubulaire traversé par le fluide amesurer et logeant— un croisillon amont et un croisillon aval formés chacun d’unmoyeu et d’ailettes fixes, portant le moyeu dans le corps tu-bulaire,* les faces opposées des moyeux ayant une cavité dans l’axe ducorps tubulaire pour recevoir un ensemble palier/butée,— une hélice formée d’un moyeu portant des ailettes et un axe,placée entre les croisillons, les extrémités de l’axe étantlogées dans les paliers des croisillons contre les butées.Les turbines débitmétriques sont des équipementsOr,des particules solides ou trés visqueuses s’accumulent néces-trés sensibles a la pollution du fluide qu’ils mesurent.sairement dans les logements des ensembles palier/butée ; celaaugmente le frottement de ces ensembles et détériore la préci—sion des mesures de la turbine.De plus, ces particules réduisent la durée de viede la turbine.La présente invention a pour but de remédier a cesinconvénients et se propose de créer une turbine débitmétriqueinsensible aux: particules solides ou ‘visqueuses, voire trésvisqueuses, véhiculées par le liquide a mesurer.A cet effet,bitmétrique du type défini ci-dessus,l’invention concerne une turbine dé—caractérisée en Ce quechaque moyeu de croisillon est traversé par au moins un canalde fluide débouchant dans la cavité au droit de l'ensemble pa—lier/butée.La circulation du fluide qui pénetre dans la cavi-té, tourne autour du systéme de pivotage formé par l’élémentd’axe, le palier et la butée et permet de rincer cette cavitéCelapermet également d’éviter que des particules accumulées ne s’ypour en éliminer les particules solides ou visqueuses.agglomérent.L’invention réduit le coefficient de frottement de\l'ensemble, conservant aet sa sensibilité initiales,la turbine débitmétrique sa précisionrendant la turbine trés insensiblea la pollution du liquide ; Cela permet de mesurer des liquidesFEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)?1020253035CA 02263964 l999-02- 17W0 98I08064 PCT/FR97/01498 _‘=éventuellement plus chargés en particules que ceux mesurés ac-tuellement et d'augmenter la durée de vie de la turbine sansnécessiter son démontage ou son remplacement fréquents.Suivant d’autres caractéristiques avantageuses del’invention— le moyeu de croisillon comporte plusieurs canauxde fluide répartis réguliérement a la périphérie du moyeu ;- les canaux peuvent étre inclinés par rapport al’axe de la turbine, les entrées des canaux du croisillon amontétant situées en amont de l’ensemble palier/butée et les sor-ties des canaux du croisillon aval étant situées en aval del’ensemble palier/butée ;— les canaux peuvent étre réalisés a partir d’unegorge extérieure réalisée sur' l’extérieur <h1 moyeu. de croi-sillon.La présente invention sera décrite ci—aprés de ma-niere plus détaillée a l’aide des dessins annexes dans les-quels— la figure 1 est une vue d’ensemble d’une turbinedébitmétrique selon l’invention,— la figure 2 est une vue de détail a échelleagrandie des ensembles de pivotage amont et aval de la turbineselon l’invention,— la figure 3 est une vue de détail analogue acelle de la figure 2 montrant une variante de réalisation.Selon la figure 1, la turbine débitmétrique se com-pose d’un corps tubulaire 1 recevant un croisillon amont 2 etun croisillon aval 3 entre lesquels se trouve une hélice de me-sure 4. Le sens de circulation du fluide dans la turbine débit—métrique est représenté par la fléche A.Le croisillon amont 2 et le croisillon aval 3 ontla méme forme et la structure. Chacun se compose d’un moyeu 21,31 muni d’ailettes 22, 32 qui portent le moyeu 21 dans le corpstubulaire 1. Ces ailettes 22, 32 sont, par exemple, au nombrede quatre.Entre les deux croisillons 2, 3, est montéel'hélice 4.d’ailettes 42.Cette hélice se compose également d’un moyeu 41 et?U:101520CA 02263964 l999-02- 17WO 98/08064 PCTIFR97/01498 1-13 _Cette hélice 4 est montée dans des paliers réalisésdans les extrémités 23, 33 en regard l’une de l’autre desmoyeux 21, 31 des croisillons amont et aval 2, 3.La partie de liaison entre le palier amont 2 etl’extrémité correspondante de 1’hélice 4 est entourée d’un cer-cle I a la figure 1 et fera l'objet de la description suivante.Les paliers des croisillons amont et aval sont re-présentés dans la vue a échelle agrandie de la figure 2.L’hé1ice 4 qui n’est représentée que partiellementpar son moyeu coupé 41,tés 44A,moyeux 21,est portée par un axe dont les extremi-44B sont logées dans les ensembles de pivotage des31.Ces paliers sont de forme identique mais leur posi-tion de montage est inversée.L’ensemble de pivotage du moyeu amont 21 est forméd’un palier 50 et d’une butée 51 logés tous deux dans une cavi-té 24 réalisée dans la face 23 du moyeu. L’extrémité 44 del’axe de l’hélice 4 est logée dans le palier 50 et vient en ap-pui contre la butée 51.Au droit de cet ensemble de pivotage 50, 51,\le moyeu 21 est muni de canaux 25 inclines par rapport a44A,l’axeX—X de l’ensemble et débouchant dans la cavité 24 au droit dupalier 50 et de la butée 51. Ces canaux 25 permettent 51 dufluide de circuler comme cela est indiqué par les fléches B, lacirculation générale du fluide étant indiquée comme précédem—ment par les fléches A.Le fluide arrivant dans la cavité 24 traverse lepalier 50 et s’en échappe par la face 23 et/ou par un autre ca-nal en entrainant les particules solides visqueuses.l’ensemble del’extrémité 44B dans le moyeu aval 31 est symétrique de celleLa realisation de pivotage dedécrite ci-dessus. Le moyeu 31 comporte également une cavité 24recevant un palier 50 et une butée 51. Le moyeu 31 est muni depercages 35 débouchant au droit de l’ensemble de pivotage 50,51,moyeu 31,44B. Dans ce cas, le fluide entrant par la face amont 33 dutraverse le palier 50 et circule dans la cavité 34autour du palier 50, de la butée 51 et de l’extrémité d’axe 44B?10_2o25D.)U:CA 02263964 l999-02- 17WO 98/08064 PCT/FR97/01498 _:pour entrainer les éventuelles particules en sortant par le oules canaux 35 dans le sens des fléches C.Ces canaux 35 sont inclinés par rapport a l’axe X-Xcomme les canaux 25 du moyeu 21 du croisillon amont 2.Ainsi, l’entrée 25A. des canaux 25 du croisillonamont 2 est située en amont de leur sortie 25B débouchant dansla cavité 24 dans le sens de circulation du fluide A, B c’est-a—dire en amont de l’ensemble 50, 51 du croisillon amont 2.De méme, la sortie 35B des canaux 35 du croisillonaval 3, partant de leur orifice 35A dans la cavité 34, débou—chent a l’extérieur du moyeu 31 du croisillon 3 en aval 35Bdans le sens de passage A, C du fluide, c’est—a-dire en aval del’ensemble 50, 51 du croisillon aval 3.En fait,constitutifs sont identiques dans ce mode de réalisation, seuleles croisillons 2, 3 et leurs élémentsleur disposition dans le tube 1 est inversée.La figure 3 montre une variante de réalisation ana-logue a celle de la figure 2, les éléments identiques ou analo-gues portant les mémes références augmentées de 100 et leurdescription ne sera pas reprise.L’ensemble de pivotage amont 121 est muni de canaux160 partant d’une gorge extérieure 161 pour déboucher parl’extrémité 162 dans la cavité 124 au droit du palier 150 et dela butée 151. Les canaux 160 sont sensiblement perpendiculairesa l’axe X—X de la turbine.Le fluide circule comme cela est indiqué par lesfleches D, E, F : (fléches D)traverser le canal 160 et arriver dans la cavité 124. Une par-il entre dans la gorge 161 pourtie de fluide ressort de la cavité 124 par le chemin inverse(fléches E) et l’autre partie s’échappe a travers le palier parla face 123 (fléches F).La gorge 161 permet de générer un écoulement turbu-lent en extrémité de canal pour améliorer la circulation desparticules.L’ensemble de pivotage aval 131 est identique a cetensemble amont 121 ; en position symétrique, il comporte égale—ment des canaux 170 droits perpendiculaires 5 l’axe X—X de laturbine, partant d’une gorge périphérique 171 et arrivant par?10CA 02263964 l999-02- 17WO 98/08064 PCT/FR97/01498l’embouchure 172 dans la cavité 124 an droit du palier 150 etde la butée 151.travers le palier 150Le fluide arrive dans la cavité 124, soit é(fléches G),171 (fléches H), pour ressortir de la cavité par les canaux 170soit a partir de la gorgeet la gorge 171. Dans ce cas, il y a également un écoulementturbulent favorisant l'évacuation des particules de la cavité124.La circulation du fluide a travers les canaux 25,35, 160, 170 assure par entrainement, 1e nettoyage continu dessurfaces fonctionnelles des ensembles de pivotage amont etaval.Le nombre des canaux 25, 35, 170 est choisi enfonction de la dimension des paliers.160,Ces canaux sont répartisde préférence réguliérement autour des paliers.

Dessin représentatif