AT505062B1 - Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen Download PDF

Info

Publication number
AT505062B1
AT505062B1 AT0047407A AT4742007A AT505062B1 AT 505062 B1 AT505062 B1 AT 505062B1 AT 0047407 A AT0047407 A AT 0047407A AT 4742007 A AT4742007 A AT 4742007A AT 505062 B1 AT505062 B1 AT 505062B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
wings
pump
rotor
pump impeller
fluidizing rotor
Prior art date
Application number
AT0047407A
Other languages
English (en)
Other versions
AT505062A1 (de
Inventor
Ludwig Michal
Kari Peltonen
Original Assignee
Andritz Ag Maschf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=39434311&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=AT505062(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Andritz Ag Maschf filed Critical Andritz Ag Maschf
Priority to AT0047407A priority Critical patent/AT505062B1/de
Priority to PCT/AT2008/000093 priority patent/WO2008116239A1/de
Priority to CN2008800100680A priority patent/CN101652163B/zh
Priority to FI20096070A priority patent/FI127586B/fi
Priority to DE112008000788.8T priority patent/DE112008000788B4/de
Publication of AT505062A1 publication Critical patent/AT505062A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT505062B1 publication Critical patent/AT505062B1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0042Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0052Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2277Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for increasing NPSH or dealing with liquids near boiling-point
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2288Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for comminuting, mixing or separating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D31/00Pumping liquids and elastic fluids at the same time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F04D7/045Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

ifcftsTiKfciStfciS AT505 062B1 2009-08-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Fluidisierungsmotor mit einem oder mehreren Flügeln und einem Pumpenlaufrad.
[0002] Zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen sind bereits eine Reihe von Vorschlägen bekannt. So zeigt die US 4 971 519 A (Timperi) eine Pumpe mit einem Vorgesetzten Fluidisierungsrotor, wobei hier die Suspension derart fluidisiert wird, dass im Wesentlichen verhindert wird, dass Gas zur Säugöffnung der Pumpe gelangt. Weiters sind Ausführungen gemäß der EP 0474 476 A2 oder EP 0474 478 A2 bekannt, bei denen hinter dem Pumpenlaufrad ein Laufrad einer Vakuumpumpe angeordnet ist, um das Gas abzusaugen. Bei all diesen Varianten, wie auch bei der EP 1 147 316 A1 wird durch die Rotation im Zentrum des Rotors eine Zone erzeugt, in der sich das Gas abscheidet. Das abzuscheidende Gas ist im allgemeinen Luft, kann aber bei speziellen Anwendungen auch ein anderes Gas sein. Alle Ausführungen haben den Nachteil, dass zum Abführen des Gases eine zusätzliche Einrichtung entweder direkt in der Pumpe oder getrennt davon, benötigt wird. Für andere Anwendungen wie z.B. Pumpen und Trennen von Zweiphasen-Flüssigkeiten, speziell Ölsuspensionen gibt es bereits gemäß der US 4 886 530 Pumpen mit speziellen Rotoren, die gewundene Flügel auf einer Welle aufweisen. Ein seperater Fluidisierungsrotor, wie er für Faserstoffsuspensionen vorgesehen wird, ist hier nicht vorhanden.
[0003] Weiters beschreibt die EP 330 387 A2 ein Verfahren zur Entgasung von Suspensionen, bei dem das Laufrad eine Trennung von Suspension und Gas erzeugt, wobei sich das Gas im Zentrum des Laufrades ansammelt.Die Suspensionen wird dabei durch einen rotierenden Förderer dem Laufrad zugeführt. Diese Vorrichtung besitzt keinen Fluidisierungsrotor. Die EP 298 693 A2 beschreibt eine Vorrichtung, bei der das Gas sich an der Welle sammelt, durch Schlitze in diese Welle gesaugt und anschließend wieder durch Schlitze der Suspension zugeführt und mit dieser gemeinsam aus der Pumpe abgeführt wird. Die WO 2000/43677 A1 zeigt eine Vorrichtung bei der sich die Zone niedrigeren Druckes am Fuß des Flügels, insbesondere in der Nähe der Achse, am Laufrad befindet. Es kann somit nicht ausreichend Gas abgeschieden werden. Zur DE 23 61 328 A ist festzustellen, dass hier das Gas erst im Laufrad abgeschieden wird und somit eine Förderung nicht mehr möglich ist.
[0004] Die vorliegende Erfindung will obige Nachteile beheben ein Zusatzaggregat einsparen.
[0005] Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass an einem Fluidisierungsrotor mit einem oder mehreren Flügeln an den Flügeln Zonen niederen Druckes und Zonen höheren Druckes erzeugt werden, das Gas an den Zonen niederen Druckes aus der Suspension abgeschieden und mittels des durch den Fluidisierungsrotor, insbesondere im Saugstutzen der Pumpe, erzeugten Druckes zum Pumpenlaufrad gefördert wird, wobei der Fluidisierungsrotor, insbesondere im Saugstutzen der Pumpe, einen Druck erzeugt, der das Gas ohne Absaugeinrichtung aus der Pumpe abführt. Eine Sonderkonstruktion der Pumpe mit integrierter Vakuumpumpe bzw. eine separate Vakuumpumpe können damit entfallen.
[0006] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gas durch Öffnungen im Pumpenlaufrad in eine Gasabscheidekammer geführt wird.
[0007] Besonders günstig hat sich erwiesen, wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Suspension im Saugstutzen der Pumpe zwischen 0,5 m/s und 4,0 m/s, vorzugsweise zwischen 1,0 m/s und 3,0 m/s, beispielsweise weniger als 3 m/s beträgt. Damit kann das Gas wirkungsvoll abgeschieden werden, ohne dass es von der Suspension in das Pumpenlaufrad mitgerissen wird.
[0008] Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einem Fluidisierungsrotor mit einem oder mehreren Flügeln und einem Pumpenlaufrad, wobei der Fluidisierungsrotor in den Saugstutzen der 1/9 ÖitCffiRfehSS ßateBiämt ΑΤ505 062Β1 2009-08-15
Pumpe ragt und eine Nabe aufweist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Saugstutzendurchmesser zu freier Länge des Fluidisierungsrotors folgender Gleichung genügt: DS/FL > 0, 0024 * Dp +0, 7 worin Ds den Saugstutzendurchmesser FL die freie Länge des Fluidisierungsrotors (Gesamtlänge - Länge der Nabe) Dp den Druckstutzendurchmesser bezeichnet.
[0009] Die Vorrichtung ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Streckungsverhältnis λ folgender Gleichung genügt: [0010] λ < -0,0055 * Dp + 2,15 für Dp < 250 mm und [0011] /\ < 0,775 für Dp >250 mm [0012] worin das Streckungsverhältnis λ definiert ist als freie Länge FL des Fluidisierungsrotors (Gesamtlänge - Länge der Nabe) / Flügelbreite b / Anzahl der Flügel n und Dp den Druckstutzendurchmesser bezeichnet.
[0013] Besonders günstig hat sich erwiesen, wenn die Rotorlänge Lsp im Saugstutzen größer als 0, 5 Saugstutzendurchmesser Ds, vorzugsweise größer als 0, 6 Saugstutzendurchmesser Ds ist.
[0014] Eine besonders gute Variante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge der Nabe des Fluidisierungsrotors zur Länge des Saug-Stutzens zwischen 0, 9 und 1,1, vorzugsweise etwa 1, 0 beträgt und sich die Flügel des Fluidisierungsrotors bis zum Pumpenlaufrad erstrecken. Dadurch können sich an der Ober- bzw. Unterseite der Flügel (in Rotationsrichtung gesehen) Zonen höheren und niedrigeren Drucks ausbilden, bei denen sich das Gas abscheiden kann, und es wird verhindert, dass sich das abgeschiedene Gas im Zentrum sammelt, so dass der erzeugte Druck das Gas ohne zusätzliche Hilfsmittel aus dem System austragen kann. Im Bereich des Saugstutzens erzeugt der Fluidisierungsrotor am dem Pumpenlaufrad zugewandten Teil einen hohen Druck, durch den das Gas ohne weitere Aggregate abgeführt werden kann.
[0015] Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel bandförmig ausgebildet sind und die Krümmung der Oberfläche der Flügel vom freien Ende in Richtung zum Pumpenlaufrad abnimmt, wobei dies kontinuierlich, beispielsweise linear erfolgen kann. Durch diese Form der Flügel wird am dem Pumpenlaufrad zugewandten Teil, insbesondere im Saugstutzen ein hoher Druck erzeugt, durch den das Gas ohne weitere Aggregate abgeführt werden kann.
[0016] Wenn die Oberfläche der Flügel am Eintrittsende nahezu senkrecht zur Achse angeordnet ist, können die Eintrittsverluste stark reduziert werden.
[0017] Vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Oberfläche der Flügel am Austrittsende in einem flachen Winkel zur Achse in die Flügel des Pumpenlaufrades übergeht. Damit wird ein sanfter Übergang von Fluidisierungsrotor zu Pumpenrotor erreicht und die Umlenkverluste verringert.
[0018] Weist das Pumpenlaufrad weitere Flügel zur Förderung der entgasten Faserstoffsuspension auf, die zwischen den mit dem Fluidisierungsrotor verbundenen Flügeln angeordnet sind, so kann eine bessere Förderung der Suspension erzielt werden.
[0019] Mit Öffnungen, die im Pumpenlaufrad an der Unterdruckseite der Flügel vorgesehen sind, wobei die Öffnungen mit einer Gasabscheidekammer in Verbindung stehen können, kann die Gasabscheidung noch effektiver gestaltet werden. Vorteilhaft hat sich erwiesen, dass der Fluidisierungsrotor vier Flügeln aufweist. Damit kann eine gute Kraftverteilung erreicht werden.
[0020] Wenn der Fluidisierungsrotor am Eintrittsende im Zentrum frei ist, kann die Suspension ungehindert in Richtung Pumpenlaufrad fließen, wodurch die Effizienz der Vorrichtung noch gesteigert wird.
[0021] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben, wobei Fig. 1 eine 3D Ansicht eines erfindungsgemäßen Fluidisierungsrotors und Pumpenlaufrades Fig. 2, 2/9 ifcftsTisfcistke AT505 062 B1 2009-08-15 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Fluidisierungsrotor darstellt.
[0022] Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Pumpe 1, die aus einem Gehäuse 2, einem Pumpenlaufrad 3 mit Flügeln 4 sowie einem Fluidisierungsrotor 5 mit Flügeln 6 besteht. Vorteilhafterweise werden vier Flügel 6 verwendet.
[0023] Die Flügel 6 sind bandförmig ausgebildet und die Krümmung der Oberfläche der Flügel 6 nimmt vom freien Ende 7 in Richtung zum Pumpenlaufrad 2 ab.
[0024] Am freien Eintrittsende 7 ist die Oberfläche der Flügel 6 nahezu senkrecht zur Achse ausgerichtet. Dadurch wird der Eintrittsverlust minimiert, und es kann eine größere Kraft auf die Suspension übertragen werden. Die Oberflächen der Flügel 6 am Austrittsende 8 sind in einem flachen Winkel zur Achse angeordnet und gehen in die Flügel 4 des Pumpenlaufrades 3 über. Weiters sind zwischen den Flügeln 4 weitere Flügel 9 vorgesehen, die die Förderleistung der Pumpe 1 erhöhen. Die Grundplatte 10 des Pumpenlaufrades 3 weist eine Anzahl von Öffnungen 11 auf, die an der Unterdruckseite der Flügel 4 sowie 9 angeordnet sind und der Abfuhr des gesammelten Gases dienen. Wenn sich der Fluidisierungsrotor 5 in Richtung 13 dreht, werden an der Unterseite der Flügel 6 Unterdruckzonen gebildet. Durch die erfindungsgemäße Form dieser Flügel wird das dort ausgeschiedene Gas in Richtung Pumpenlaufrad 3 gepresst und dort durch die Öffnungen 11 aus dem Förderstrom abgetrennt. Weiters wird durch die Flügel 6 ein ausreichender Druck erzeugt, um das abgeschiedene Gas abzuführen und es kann somit eine nachfolgende Vakuumpumpe eingespart werden. Durch die relativ große Breite b der Flügel 6 im Verhältnis zum Durchmesser dN der Nabe 17, der etwa dem freien Zwischenraum im Zentrum entspricht, kann die Abscheidung des Gases, speziell der Luft, an den Flügeln 6 stark unterstützt werden. Damit lässt sich auch die im Zentrum befindliche Suspension leichter fördern. Auch können die Flügel 6 dadurch einen größeren Förderdruck auf die Suspension und auch das abgetrennte Gas ausüben.
[0025] Die Wahl des Durchmessers Ds des Saugstutzens sollte so erfolgen, dass sich bei gegebenem Durchsatz eine Strömungsgeschwindigkeit im Saugstutzen zwischen 0, 5 m/s und 4 m/s, vorzugsweise zwischen 1,0 m/s und 3, 0 m/s ergibt. Diese Strömungsgeschwindigkeit, speziell unter 3 m/s führt zu einer optimalen Abtrennung des Gases aus der Suspension.
[0026] Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Man erkennt hier gut die Flügel 6 des Fluidisierungsrotors 5 sowie auch die Flügel 4 und die kürzeren Flügel 9 des Pumpenlaufrades 3. An der Rückseite des Pumpenlaufrades 3 befindet sich eine Gasabscheidekammer 12, in die das an den Flügeln 6 aus der Suspension abgeschiedene und durch den Fluidisierungsrotor 5 durch die Öffnungen 11 gepresste Gas abgeschieden und anschließend über eine Leitung 16 abgeführt wird. Auf der Rückseite des Pumpenlaufrades 3 können auch noch Flügel 15 angeordnet sein, die eine Abtrennung von mitgerissenen Fasern aus dem Gasstrom ermöglichen. Die entgaste Suspension wird dann über den Auslass 14 weitergefördert.
[0027] Es ist hier gut zu erkennen, dass die Länge lN der Nabe 17 des Fluidisierungsrotors 5 im Wesentlichen die Länge L des Saugstutzens 18 der Pumpe 1 beträgt. Im Bereich des Verhältnisses In/L zwischen 0, 9 und 1, 1 werden die besten Werte für die Gasabscheidung und den Pumpenwirkungsgrad erzielt. Weiters haben sich die besten Ergebnisse bei einem Verhältnis von Durchmesser d des Fluidisierungsrotors 5 zu Durchmesser D des Pumpenlaufrades 3 von größer 0, 5 ergeben.
[0028] In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Fluidisierungsrotor 5 in Richtung des Pumpenlaufrades 3 dargestellt. Daraus ist erkennbar, dass sich die Flügel 6 stark überlappen sowie dass im Zentrum ein freier Raum 19 bleibt, der mit Suspension gefüllt ist. Durch die relativ breit ausgeführten Flügel 6 wird dieser innere Raum 19 möglichst gering gehalten. Durch die relativ große Breite b der Flügel 6 im Verhältnis zum Durchmesser dN der Nabe 17, der etwa dem freien Zwischenraum im Zentrum entspricht, kann die Abscheidung des Gases, speziell der Luft, an den Flügeln 6 stark unterstützt werden. Damit lässt sich auch die im Zentrum befindliche Sus- 3/9 öits'rsKä sches (ötsmäftrt AT505 062B1 2009-08-15
Pension leichter fördern. Auch können die Flügel 6 dadurch einen größeren Förderdruck auf die Suspension und auch das abgetrennte Gas ausüben. Auch die freien (nicht verbundenen) Eintrittsenden 7 sind hier gut sichtbar. Weiters ist auch das Verhältnis der Durchmesser d/D des Fluidisierungsrotors 5 und des Laufrades 3 erkennbar. Auch die Nabe 17 sowie der Saugstutzen 18 sind hier zu erkennen.
[0029] Durch die Rotation des Fluidisierungsrotors 5 in Richtung des Pfeils 13 wird an der Unterseite der Flügel 6 in Richtung auf das Laufrad 3 gesehen ein höherer Druck erzeugt. Gleichzeitig ergibt sich auf der Oberseite der Flügel 6 eine Zone niedrigeren Druckes. Durch die Gestaltung der Flügel 6 und der Steigung wird die Suspension zum Laufrad 3 gefördert. Die Nabe 17 verhindert das Ausscheiden des Gases im Zentrum 19 wodurch das Gas an der Unterseite der Flügel 6 entlang geführt und durch die Öffnungen 11 in der Grundplatte 10 des Laufrades 3 in den Gassammelraum abgeleitet wird. Durch die im Wesentlichen gleiche Länge lN von Nabe 17 und Länge L des Saugstutzens 18 wird in diesem Bereich ein weiterer Druckaufbau ermöglicht, wodurch das Gas in weiterer Folge ohne zusätzliches Aggregat durch die Leitung 16 abgeführt werden kann.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
[0030] Eine Pumpe im Stand der Technik weist einen Saugstutzendurchmesser von Ds = 200 mm, einen Druckstutzendurchmesser Dp = 150 mm, eine Flügelbreite von b= 45mm, 3 Flügeln und eine freie Länge des Fluidisierungsrotors von FL = 305 mm auf.
[0031] Damit ergibt sich einerseits ein 4 = 2, 26, das wesentlich größer als 1, 325 ist, sowie das Verhältnis DS/FL von 0, 66, das wesentlich kleiner als 1, 06 ist. Es hat sich gezeigt, dass hier zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen unbedingt eine zusätzliche Vakuumpumpe erforderlich ist, um eine ausreichende Abtrennung des Gases und somit auch eine ausreichende Förderung der Suspension zu gewährleisten.
[0032] Bei Versuchen wurde eine Pumpe mit Saugstutzendurchmesser von Ds = 175 mm, einem Druckstutzendurchmesser Dp = 100 mm, einer Flügelbreite von b = 50 mm, 4 Flügeln und einer freien Länge des Fluidisierungsrotors von FL = 160 mm eingesetzt. Dies ergibt einerseits ein 4 = 0,8, das wesentlich kleiner als 1,57 ist, sowie das Verhältnis Ds /FL von 1, 09, das wesentlich größer als 1,03 ist.
[0033] Bei einer Ausführung entsprechend diesen Werten ergab sich eine sehr gute Abscheidung der Luft aus einer Faserstoffsuspension, wodurch sich auch der Wirkungsgrad der Pumpe wesentlich verbesserte und zu einem geringeren Energieeinsatz führte. Insbesondere konnte eine nachfolgende Vakuumpumpe entfallen.
[0034] Für größere Durchsätze wurden Pumpen eingesetzt mit Saugstutzendurchmesser von Ds = 400 mm bzw. 475, Druckstutzendurchmesser Dp = 250 mm bzw. 300 mm, Flügelbreiten von b = 110 mm bzw. 120 mm, 4 Flügeln und einer freien Länge des Fluidisierungsrotors von FL = 240 mm bzw. 270 mm. Dies ergibt einerseits ein 4 = 0, 55 bzw. 0, 56, das wesentlich kleiner als 0, 775 ist bzw. unter diesem Grenzwert von 0, 775 liegt, sowie das Verhältnis Ds /FL von 1, 67 bzw. 1, 76, das wesentlich größer als 1, 3 bzw. 1, 39 ist. Bei größeren Pumpen mit Druckstutzendurchmessern größer 250 mm hat es sich gezeigt, dass sich die Geometrie des Fluidisierungsrotors bei gleich bleibender Leistung nur mehr unwesentlich ändert.
[0035] Auch hier kann eine nachfolgende Vakuumpumpe entfallen, was zu großen Energieeinsparungen aber auch zu Einsparungen bei den Investitionskosten führt.
[0036] Durch die relativ breiten und auch relativ langen und weit in das Standrohr reichenden Flügel des Fluidisierungsrotors wird sehr gut das Gas aus der Suspension abgeschieden und durch den erzeugten Druck ausgetragen.
[0037] Die Erfindung ist nicht durch die Beispiele beschränkt. Es können auch z. B. andere Abmessungen gewählt werden, die stark abhängig von der Größe und der Förderleistung der 4/9

Claims (17)

  1. ifcftsTisfcistke AT505 062B1 2009-08-15 Pumpe sind. Wesentlich sind jedoch die grundsätzliche Ausbildung des Fluidisierungsrotors und die Anordnung im Pumpengehäuse/Saugstutzen, wodurch der Fluidisierungsrotor das abgeschiedene Gas aus der Pumpe hinauspresst und keine zusätzlichen Einrichtungen zu einer Vakuumerzeugung mehr nötig sind. Patentansprüche 1. Verfahren zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Fluidisierungsrotor mit einem oder mehreren Flügeln in Richtung der Rotation auf das Laufrad gesehen an der Oberseite der Flügel Zonen niederen Druckes und an der Unterseite der Flügel Zonen höheren Druckes erzeugt werden, dass das Gas an den Zonen niederen Druckes aus der Suspension abgeschieden und mittels des durch den Fluidisierungsrotor, insbesondere im Saugstutzen der Pumpe, erzeugten Drucks zum Pumpenlaufrad gefördert wird, wobei der Fluidisierungsrotor einen Druck erzeugt, der das Gas ohne Absaugeinrichtung aus der Pumpe abführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Suspension im Saugstutzen zwischen 0, 5 m/s und 4, 0 m/s, vorzugsweise zwischen 1, 0 m/s und 3, 0 m/s, beispielsweise weniger als 3 m/s beträgt.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas durch Öffnungen im Pumpenlaufrad in eine Gasabscheidekammer geführt wird.
  4. 4. Vorrichtung zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einem Fluidisierungsrotor mit einem oder mehreren Flügeln und einem Pumpenlaufrad und einem Druckstutzen, wobei der Fluidisierungsrotor in den Saugstutzen der Pumpe ragt und eine Nabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Saugstutzendurchmesser (Ds) zu freier Länge (FL) des Fluidisierungsrotors folgender Gleichung genügt: Ds /FL > 0, 0024 * Dp + 0, 7 worin Ds den Saugstutzendurchmesser FL die freie Länge des Fluidisierungsrotors (Gesamtlänge - Länge der Nabe) Dp den Druckstutzendurchmesser bezeichnet.
  5. 5. Vorrichtung zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen, insbesondere Faserstoffsuspensionen, mit einem Fluidisierungsrotor mit einem oder mehreren Flügeln und einem Pumpenlaufrad und einem Druckstutzen, wobei der Fluidisierungsrotor in den Saugstutzen der Pumpe ragt und eine Nabe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckungsverhältnis λ folgender Gleichung genügt: λ < -0, 0055 * Dp + 2, 15 für Dp < 250 mm und λ < 0, 775 für Dp ä 250 mm worin das Streckungsverhältnis λ definiert ist als freie Länge (FL) des Fluidisierungsrotors (Gesamtlänge - Länge der Nabe) / Flügelbreite (b) /Anzahl der Flügel (n) und Dp den Druckstutzendurchmesser bezeichnet.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorlänge (Lsp) im Saugstutzen größer als 0, 5 Saugstutzendurchmesser (Ds), vorzugsweise größer als 0, 6 Saugstutzendurchmesser (Ds) ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Länge (lN) der Nabe (17) des Fluidisierungsrotors (5) zur Länge (L) des Saugstutzens (18) zwischen 0, 9 und 1,1, vorzugsweise etwa 1, 0 beträgt und sich die Flügel (6) des Fluidisierungsrotors (5) bis zum Pumpenlaufrad (3) erstrecken. 5/9 öitiffiitsshss pätesiM AT505 062 B1 2009-08-15
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (6) bandförmig ausgebildet sind und die Krümmung der Oberfläche der Flügel (6) vom Eintrittsende (7) in Richtung zum Pumpenlaufrad (3) abnimmt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Oberfläche der Flügel (6) vom Eintrittsende (7) in Richtung zum Pumpenlaufrad (3) kontinuierlich abnimmt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Oberfläche der Flügel (6) vom Eintrittsende (7) in Richtung zum Pumpenlaufrad (3) linear abnimmt.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Flügel (6) am Eintrittsende (7) nahezu senkrecht zur Achse angeordnet ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Flügel (6) am Austrittsende (8) in einem flachen Winkel zur Achse in die Flügel (4) des Pumpenlaufrades (3) übergeht.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenlaufrad (3) weitere Flügel (9) zur Förderung der entgasten Faserstoffsuspension aufweist, die zwischen den mit dem Fluidisierungsrotor (5) verbundenen Flügeln (6) angeordnet sind.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Pumpenlaufrad (3) an der Unterdruckseite der Flügel (4) Öffnungen (11) vorgesehen sind.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (11) mit einer Gasabscheidekammer (12) in Verbindung stehen.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungsrotor (5) vier Flügeln (6) aufweist.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidisierungsrotor (5) am Eintrittsende (7) im Zentrum frei ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 6/9
AT0047407A 2007-03-27 2007-03-27 Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen AT505062B1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0047407A AT505062B1 (de) 2007-03-27 2007-03-27 Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen
PCT/AT2008/000093 WO2008116239A1 (de) 2007-03-27 2008-03-18 Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen
CN2008800100680A CN101652163B (zh) 2007-03-27 2008-03-18 用于泵送含有气体的悬浮液的装置
FI20096070A FI127586B (fi) 2007-03-27 2008-03-18 Laite kaasupitoisten suspensioiden pumppaamiseksi
DE112008000788.8T DE112008000788B4 (de) 2007-03-27 2008-03-18 Vorrichtung zum Pumpen von gashaltigen Suspensionen und Verwendung der Vorrichtung zum Pumpen einer gashaltigen Faserstoffsuspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0047407A AT505062B1 (de) 2007-03-27 2007-03-27 Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT505062A1 AT505062A1 (de) 2008-10-15
AT505062B1 true AT505062B1 (de) 2009-08-15

Family

ID=39434311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0047407A AT505062B1 (de) 2007-03-27 2007-03-27 Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN101652163B (de)
AT (1) AT505062B1 (de)
DE (1) DE112008000788B4 (de)
FI (1) FI127586B (de)
WO (1) WO2008116239A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018731A1 (de) * 2013-11-10 2015-05-13 Uts Biogastechnik Gmbh Pumpenvorrichtung und Verfahren zum Betreiben
CN106715915B (zh) * 2014-08-06 2020-01-17 流量控制有限责任公司 具有防止气锁的轴向弯曲叶片延伸部的叶轮
CN106194760B (zh) * 2016-07-14 2019-03-29 西华大学 一种气液分离输送泵
EP3315182A1 (de) * 2016-10-31 2018-05-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Zentrifugalabscheider
CN114307259B (zh) * 2021-12-30 2023-05-30 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种液力式组合传动发电机的泵式油气分离器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2361328A1 (de) * 1972-12-28 1974-07-04 Leipzig Chemieanlagen Zentrifugalpumpe zur foerderung von stark gashaltigen fluessigkeiten
EP0298693A2 (de) * 1987-07-06 1989-01-11 Kvaerner Pulping Technologies AB Selbsteinspeisende Pumpe
EP0330398A2 (de) * 1988-02-24 1989-08-30 Seagate Technology International Magnetischer Lesekopf
WO1997009482A1 (en) * 1995-09-07 1997-03-13 Kvaerner Pulping Ab Pump for fibrous pulp suspension with means for separating gas from the suspension
WO2000043677A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-27 Sulzer Pumpen Ag Method and apparatus for pumping a material and a rotor for use in connection therewith

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3033450C2 (de) 1980-09-05 1984-04-05 Grundfos A/S, 8850 Bjerringbro Vorrichtung zur Abscheidung von Gas aus einer Flüssigkeit
FI75882C (fi) * 1985-07-18 1988-08-08 Kamyr Ab Anordning foer inblandning av kemikalier i fibersuspensioner.
FI86333C (fi) * 1988-04-11 1992-07-10 Ahlstroem Oy Foerfarande och anordning foer separering av gas med pumpen ur mediet som skall pumpas.
SE467466B (sv) * 1989-03-29 1992-07-20 Kamyr Ab Apparat foer fluidisering, gasavskiljning och pumpning av en suspension av fiberhaltigt cellulosamaterial, samt dess anvaendning
US4981413A (en) * 1989-04-27 1991-01-01 Ahlstrom Corporation Pump for and method of separating gas from a fluid to be pumped
SE510031C2 (sv) * 1998-06-17 1999-04-12 Sunds Defibrator Ind Ab Centrifugalpump för pumpning av en massasuspention

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2361328A1 (de) * 1972-12-28 1974-07-04 Leipzig Chemieanlagen Zentrifugalpumpe zur foerderung von stark gashaltigen fluessigkeiten
EP0298693A2 (de) * 1987-07-06 1989-01-11 Kvaerner Pulping Technologies AB Selbsteinspeisende Pumpe
EP0330398A2 (de) * 1988-02-24 1989-08-30 Seagate Technology International Magnetischer Lesekopf
WO1997009482A1 (en) * 1995-09-07 1997-03-13 Kvaerner Pulping Ab Pump for fibrous pulp suspension with means for separating gas from the suspension
WO2000043677A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-27 Sulzer Pumpen Ag Method and apparatus for pumping a material and a rotor for use in connection therewith

Also Published As

Publication number Publication date
FI20096070L (fi) 2009-10-19
FI127586B (fi) 2018-09-28
CN101652163B (zh) 2012-09-26
DE112008000788B4 (de) 2021-08-19
AT505062A1 (de) 2008-10-15
DE112008000788A5 (de) 2010-04-08
WO2008116239A1 (de) 2008-10-02
CN101652163A (zh) 2010-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68918740T2 (de) Wirkungsweise und Gerät zur Gasabtrennung von einem gepumpten Medium mittels einer Pumpe.
AT510538B1 (de) Zentrifugalpumpe
DE69924021T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum pumpen einer substanz sowie rotor dafür
DE69106631T2 (de) Drehpumpe.
DE3332132T1 (de) Kreiselpumpe für Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten
AT505062B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen
DE2423528C3 (de) Hydrozyklon
DE2361328C2 (de) Zentrifugalpumpe mit Gasabführung aus dem Laufrad
EP1550510A2 (de) Leiteinrichtung für Fliehkraftabscheider, insbesondere Zyklonabscheider
DE2712715A1 (de) Sortierer fuer fasersuspensionen
DE69102606T2 (de) Verfahren und Apparat zur Freisetzung von Gas aus einem Flüssigkeit/Feststoff-Gemisch.
EP2386030B1 (de) Zentrifugalpumpe mit einer vorrichtung zur entfernung von partikeln
DE102009052619A1 (de) Zwischenboden für eine Radialturbomaschine
EP2643595A1 (de) Selbstreinigende schraubenzentrifugalradpumpe mit rezirkulation hinter dem schaufelrad
WO2012084562A1 (de) Drucksortierer
DE69119765T2 (de) Pumpe mit spiralförmigen schaufeln
DE202008010817U1 (de) Pumpenanordnung mit Zyklonabscheider
EP1961967A1 (de) Radial-Lüfterrad und damit ausgestattetes Radialgebläse
AT15802U1 (de) Drucksortierer
EP3036371B1 (de) Drucksortierer
AT506202B1 (de) Vorrichtung zum pumpen von gashaltigen suspensionen, insbesondere faserstoffsuspensionen
EP1961968A1 (de) Radial-Lüfterrad und damit ausgestattetes Radialgebläse mit Verschleissschutz
EP0602062B1 (de) Verfahren zum abtrennen von gasförmigen bestandteilen aus fliessfähigen medien sowie vorrichtung und anlage dafür
DE10230488A1 (de) Einstufiger Rotationsfilter
DE19738912A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von Feststoffen aus einem Trägerstrom sowie deren Verwendung