DE7244072U

DE7244072U - Centrifugal pump with pressure-dependent controllable, elastic blade parts

Info

Publication number: DE7244072U
Application number: DE7244072U
Authority: DE
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Publication date: 1974-07-11

Description

New Beschrefbungsuriterlagen

Klein, Schat-zlin & Becker, Ak tiengcjsel I schof tKlein, Schat-zlin & Becker, Ak tiengcjsel I schof t

/ Kreiselpumpe mit druckabhängig steuerbaren, elastischen Schaufelteilen/ Centrifugal pump with pressure-dependent controllable, elastic blade parts

Die Erfindung betrifft eine Kreiselmaschine, insbesondere Kieise!pumpe mit ganz oder teilweise aus elastischem Material bestehenden Laufradschaufel η.The invention relates to a centrifugal machine, in particular a Kieise! Pump with a whole or impeller blade η consisting partially of elastic material.

Alle Kreiselmaschinen arbeiten wie bekannt immer im Schnittpunkt ihrer Q-H-Kurve und der Rohrleitungskennlinie der Anlage. Für dieses Wertepaar Q= FörderstromAs is known, all gyroscopic machines always work at the intersection of their Q-H curve and the pipe characteristic of the system. For this pair of values Q = flow rate

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(m /h) und H = Förderhöhe (m) wird deshalb auch z.B. eine Kreiselpumpe ausgelegt, d.h. hier soii sie bei bestem Wirkungsgrad arbeiten. Hier wird auch die Strömungsenergie zu 100% verwertet, teils um in der Aniage vorhandene statische rörderhöhenunterschiede r.u überwinden, teils um die unumgänglichen Rohrleitungsv«r!uste aufzubringen. Es muß jedoch Strömungsenergie dann vernichtet werden, wenn z.B. nur ein geringerer Förderstrom gewünscht wird und dies durch Drosseln mittels einer Aiinatur erzielt werden soll. Man spricht hier von der Drosselregelung in einer Anlage. Dies ist sehr teuer in den Antriebskosten, weil einmal über die Kreiselpumpe die Strömungsenergie aufgebracht werden muß und diese wiederum im Regelvorgang mittels z.B. eines Drosselschieber; mehr oder weniger vernichtet wird.3
(m / h) and H = delivery head (m), for example, a centrifugal pump is also designed, ie here they should work with the best possible efficiency. 100% of the flow energy is used here, partly to overcome the static differences in delivery height in the system, partly to apply the unavoidable pipeline problems. However, flow energy must be destroyed if, for example, only a lower flow rate is desired and this is to be achieved by throttling by means of an Aiinatur. One speaks here of the throttle control in a system. This is very expensive in terms of drive costs because the flow energy has to be applied once via the centrifugal pump and this in turn in the control process by means of, for example, a throttle slide; is more or less destroyed.

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Eine zweite Regelart ist die stromsparende Drehzahlregelung, bei welcherA second type of control is the power-saving speed control, in which

d!c K^r—"!"'"¹¹P" ⁿ'-'^r -O viel Strönr>uneeen«ra!« bei wählbarer Drehzahl erzeugt, wie bei dem jeweiligen Förderstrom seitens der anlageseitigen RohrleitungskennÜnie benötigt wird. Dies ist eine in der Investition ebenfalls sehr teuere Lösung, da ein hierfür zwischen die Kreiselpumpe und dem Antriebsmotor notwendiger Weise zu schaltendes Strömungsgetriebe bzw. «in drehzahl regelbarer Motor kostspielig und z.B. im Plutzbedarf sehr aufwendig ist. d! c K ^r - "!"'" ¹¹ P" ⁿ ' - ' ^r -O much Strönr> uneeen «ra!« generated at a selectable speed , as required for the respective flow rate on the part of the pipeline characteristics on the system side. This is also a very expensive solution in terms of investment, since a fluid transmission or variable-speed motor that is necessary for this to be switched between the centrifugal pump and the drive motor is costly and, for example, very complex when required.

Mars hat euch, wo dies snöglich Ist* wie z.S= bei «*·«! oder sehr «erk axialen Kreiselmaschinen seit alters die Scnoufeiverdrehung angewandt wss in der konstruktiven Ausfuhrung wohl, wenn auch teuer, jedoch vertretbor und technisch gut möglich ist. Es wurde auch bei radialen Laufrttdtrn schon der Versuch unternommen, an sich bekannte elastische Schaufeln sowohl des Laufrades* wf e auch das Leitrades in bekannter Weise mit mechanischen Verstelleinrichtungen so zu versehen, daß diese Schaufeln bei Versteifung stufenlos gekrümmte Formen von vorwärts bis rückwärts gekrümmt annehmen können, (DT-Gbm 1 989 T04). Diese Art der Schaufelverstellung hat jedoch ihre Probleme und Grenzen hauptsächlich bei höherer Drehzahl.Mars has you where this is possible * as zS = with «* ·«! or very much for axial gyroscopes since ancient times, the screw rotation has been used in the structural design, albeit expensive, but justifiable and technically possible. Attempts have also been made in the case of radial impeller sections to provide elastic blades known per se of both the impeller and the stator with mechanical adjustment devices in a known manner so that these blades can assume continuously curved shapes from forwards to backwards when they are stiffened , (DT-Gbm 1 989 T04). However, this type of blade adjustment has its problems and limits mainly at higher speeds.

Aufgdbe der Erfindung ist die Vermeidung der genannten Nachteile.wobei als Lösung eine Kreiselmaschine der eingangs genannten Art verwirklicht wird mitThe object of the invention is to avoid the disadvantages mentioned Solution a gyroscope of the type mentioned is realized with

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•Is elastischer R^gelkSrper ausgebildeten, in ihrer Elastizität bzw. Form druckabhängig veänderbare Laufradschaufeln 1 aus Gummi oder Metall mit durch eine OruckzufUhrung verbundenen inneren Hohlräume. Durch diese Maßnahme nach der Erfindung kann eine gezielte Schaufeleinstellung gegenüber dem um dl· Schaufel herutn herrschenden hydraulischen Stremungskraftfeld bewirkt werden. Die Druckversorgung der Schaufeln erfolgt dabei aus der Skgf sv dsr Kreiselpumpe oder durch FresKidrudci Hierdurch w® röen greis Rsgeienftetoren mit aufwendigen Steif trieben Im Hauptforderstrom Überflüssig und die Kreiselpumpe kann mit dem kleinsten Ventil, bzw. mit einer sehr kleinen Regeiarmalur in der Steuerdrückleitung auf den jewei!' an Bedarfsfall eingeregelt werden.• Is an elastic R ^ gelkSrper designed, in their elasticity or shape pressure-dependent changeable impeller blades 1 made of rubber or metal with internal cavities connected by an OruckzufUhrung. By means of this measure according to the invention, a targeted blade adjustment can be brought about with respect to the hydraulic stress force field prevailing around the blade. The blades are supplied with pressure from the Skgf sv dsr centrifugal pump or by FresKidrudci.This means that the greis Rsgeienftetoren with complex drives in the main flow superfluous and the centrifugal pump can with the smallest valve, or with a very small control alarm in the control pressure line on the respective ! ' can be adjusted as required.

Fig. 1 zeigt ein AusfOhrungsbeispiel der Kreiselpumpe nach der Erfindung, b«i welchem der In seiner Elastizität regelbare Schaufelregelkörper 1 beispielsweise als Gummiteil ausgebildet ist und Hohlräume 2, 2' besitzt, welche bei Partie 3 Ihre DruclczufUhrung haben. Diese Zuführung wiederum ist dichtend in die Lauf radpartie 4 eingesetzt. Zur besseren Montage dieser Schaufel regelkörper ist das Laufrad teilweise offen gestaltet und nach Montage derselben durch eineFig. 1 shows an exemplary embodiment of the centrifugal pump according to the invention, b «i which the elasticity of the adjustable blade control body 1 is designed, for example, as a rubber part and has cavities 2, 2 ', which at Lot 3 have your pressure feed. This feed is in turn sealing in the running wheel section 4 is used. For better assembly of this shovel control body the impeller is designed partially open and after assembly of the same by a

Schelbe 3 verschließbar* Die DruokzufUhrung erfolgt durch einzelne Druckräume oder« wie hler gezeigt, durch einen gemeinsamen Druckraum 6, der wiederum auf der Pumpenwelle 7 abgedichtet und Über etne WeIlenzufUhrungsbohrung 8 mit Druck beaufschlagt wird, der beispielsweise Über die Druckkammer aufgegeben wird. Diese Druckkammer 9 wird beispielsweise on einer Steuerdruckleitung 10, aus dem Spiralgehäuse 11 kommend und eine Steuerdrück leitung 12 zum Saugstutzen !3 der Pumps fUtsand? angesehloiMn, wodurch mittels eines Ventil» U z.B. «Im» Baaelventlb klainstar Neneweitc (etwa Iv(W lÜmm), der Regeldruck Innerhalb der Gröfle der Förderhöhe der jeweiligen Pumpe variiert werden kann. Sollte dieser Druck zur Erzielung der gewünschten Schwellung bzw. Harte der Schaufel regelkörper nicht ausreichen, so kann, ahnlich der beschriebenen Ausführung, auch Fremddruck verwendet werden.Shelf 3 can be closed in turn sealed on the pump shaft 7 and pressurized via a shaft feed bore 8, for example via the pressure chamber is abandoned. This pressure chamber 9 is, for example, on a control pressure line 10 coming from the spiral housing 11 and a control pressure line 12 to the suction nozzle! 3 of the pumps fUtsand? Approved, whereby by means of a Valve »U e.g.« Im »Baaelventlb klainstar Neneweitc (about Iv (W lÜmm), der Control pressure varies within the size of the delivery head of the respective pump can be. Should this pressure be used to achieve the desired swelling or If the stiffness of the blade control body is not sufficient, then, similar to the design described, external pressure can also be used.

Anstatt aus Gummi können die Schaufeiregelkörper auch au» Mete!!Hohlkörpern bestehen, die sich durch Innendruck in ihrer Elastizität und Form regulieren lassen.Instead of rubber, the vane rule bodies can also be made of hollow bodies exist, which can be regulated in their elasticity and shape by internal pressure.

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ί .. . 2b ί ... 2 B

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Ebenfolls 1st es möglich nicht nur Schoufelenden radialer, sondern auch exialer oder halbaxialer Propel lerecheufeln mit solchen in ihrer Elastizität regulierbaren Elasttktetlen zu versehen, wodurch eine preiswerte Maschine entsteht zwischen den k!«!nen praktisch -nur durch Drosselung regulierten Größen und den großen mit hohem Aufwand regulierbaren Axialpumpen. Dies Ist vor allem dort von Vorteil, wo konstante Förderströme gewünschtIt is also possible not only to have more radial ends, but also exial or semi-axial propellers lerecheln with such in their elasticity adjustable Elasttktetlen to provide, making an inexpensive machine arises between the k! «! nen practically - only regulated by throttling Sizes and the large axial pumps that can be regulated with great effort. This is particularly advantageous where constant flow rates are required werden bei unterschiedlichen Förderhöhen.are at different funding levels.

Fig. Z zeigt einen Lanasschnirr durch die L auiruai chaufel 4' ono deren dinFig. Z shows a Lanasschnirr through the L auiruai chaufel 4 'ono their din

Schaufelregelkörper 1 mit Hohlräumen 2, T. Zur rationellen Herstellung solcher regelbarer Elastikschaufeln kann ein Baukastenprinzip verwendet werden mW z.B. kombinierbaren (evtl. verklebten oder vulkanisierten) El nach Fig. 3, wonach der gesamte elastische Scnaufelkerper 1 aufgefeilt tat in Elemente Γ mit langen l4oM«Sumen 2 und El««#n»e 1" mU UtVxer·« HafcbtfuiiK* T sowie In Aongeeet 1'" mit DnieksufUnnmfseertfe 3 und tmhivimmim t"".Blade control body 1 with cavities 2, T. A modular principle can be used for the efficient production of such adjustable elastic blades, e.g. combinable (possibly glued or vulcanized) El according to FIG »E 1" mU UtVxer · «HafcbtfuiiK * T as well as In Aongeeet 1 '" with DnieksufUnnmfseertfe 3 and tmhivimmim t "".

r ^e ejifTnillinaMWiwHlii M karat ImI ein- un4 m«Mluffejen tmmkt m* r ^ e ejifTnillinaMWiwHlii M karat ImI einun4 m «Mluffejen tmmkt m *

nuronly

72H072H7.7*72H072H7.7 *

Die Regelung bei der Kreiselpumpe nach der Erfindung kann auch mit einer anderen Regelung kombiniert werden, z.B. mit einem polumschaltbaren Motor oder sonst einer stufenförmigen Drehzahlregelung, wobei die erfindungsgemäße Regelung die Zwischenbereich kontinuierlich regelt. Des weiteren ist das erfindungsgemäße Ausfuhrungsbeispiel des Schaufelregelkörpers mit einzelnen Hohlräumen ganz allgemein so zu verstehen, daß der Schaufelregelkörper im Innern so aufgebaut ist, daß er bei wachsender Druckbeaufschlagung kontinuierlich einer gewollten Endform zustrebt. Dieses kann, wie Fig. 4 zeigt, auch erreicht werden durch einen Schaufelregelkörper mit einer druckundurchlQssigen Außenhaut 14 und einen entsprechend druckdurchlässigen gitterartigen Geflechtaufbau 14' im innern.The regulation in the centrifugal pump according to the invention can also be done with a other control can be combined, e.g. with a pole-changing motor or some other step-shaped speed control, the inventive Regulation that regulates the intermediate range continuously. Furthermore, the exemplary embodiment according to the invention of the blade control body is with individual To understand cavities in general so that the blade control body in the The inside is constructed in such a way that it continuously strives towards a desired final shape with increasing pressurization. This can, as FIG. 4 shows, also can be achieved by a blade control body with a pressure-impermeable Outer skin 14 and a correspondingly pressure-permeable lattice-like mesh structure 14 'inside.

Wie die Fig. 5, 6 und 7 des weiteren zeigen, kann der Schaufelregelkörper seitlich Abdichtungsprofile 15 besitzen und am Abströmende ein schlank auslaufendes nicht geregeltes auf große Elastizität Übergehendes Profilende 16. Aus allen eingangs genannten GrUnden und an Hand der vorliegenden Ausfuhrungsbeispiele ist wohl einzusehen, daß die Lösung nach der Erfindung imstande ist, die fUr die Volkswirtschaft untragbaren Leistungsverluste auch bei solchen Kreiselpumpen zuAs FIGS. 5, 6 and 7 also show, the vane control body can laterally have sealing profiles 15 and at the outflow end a slender one Profile end not regulated, transitioning to great elasticity 16. From all reasons mentioned at the beginning and on the basis of the present exemplary embodiments it can be seen that the solution according to the invention is capable of the Economically unacceptable loss of performance also with such centrifugal pumps

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vermindem, deren Regelung noch durch reine Vernichtung von Energie erfolgt und nicht durch Anpassung auf den jeweiligen !Betriebspunkt der Rohrleitung** kennlinie.reduce, which are still regulated by the pure destruction of energy and not by adapting to the respective operating point of the pipeline ** curve.

Claims

Claim 6

j 1. K travel I machine according to claim 1, characterized by being elastic

/ Control body made of rubber or metal, pressure-dependent in its elasticity changeable impeller blade η (1) with a pressure feed 3 connected inner cavities (2.2 ").

C ;C;

2. Centrifugal machine according to claim 1, characterized in that the elastic Schoufelregeikbody (1) from elements (ΐ ') mU long cavities (2) and elements (1 ") with shorter cavities (2") and from an initial element (I ¹ " ) with pressure supply section '(3) and an end element (I ¹¹ ").

3. Centrifugal machine according to claim 1, characterized by a blade control body (1) with pressure-impermeable outer wall (14). And the like

_r pressure-permeable, grid-like inner mesh structure (14 ').

4. Centrifugal machine according to claim 1, characterized by a blade control body 1 with lateral sealing profiles (15) and a slim, non-regulated professional end (10) of great elasticity at the outflow end.