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Laufrad für ein-oder mehrstufige Schleuderpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten.
Die Erfindung bezieht sich auf ein-oder mehrstufige Schleuderpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere unter hohem Druck, wobei die Flüssigkeit durch Einlassöffnungen in der Mitte des umlaufenden Schaufelrades angesaugt wird und an der Peripherie desselben zum Austritt kommt, und zwar vorteilhaft mit einer hohen Geschwindigkeit, um diese dann in Druck umsetzen zu können.
Zur Erreichung dieses Zweckes gemäss der Erfindung sind die Seitenwände des sonst in üblicher Weise geformten Schaufelrades an dessen Umfang, also an der Stelle der grössten Einschnürung der von den Laufradschaufeln unterteilten Laufradkammer in der Weise verlängert, dass ein von der genannten Einschnürung an sich gleichmässig erweiternder, ringförmiger, nicht unterteilter Auslassraum gebildet wird.
Zufolge dieser Ausgestaltung wird die kinetische Energie der Flüssigkeit beim Durchtritt in statischen Druck oder Druckhöhe umgesetzt, wobei eine Druckminderung bzw. ein Unterdruck an der Stelle der grössten Einschnürung entsteht, die eine entsprechende Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit des Wassers durch jene Einschnürungsstelle zur Folge hat. Der Grad der Querschnittsverengung dieses Teiles im Verhältnis zur Einlassöffnung wird für die verschiedenen Ausführungsformen verschieden sein, und zwar zwei- bis sechsmal kleiner als der normale Einlassquerschnitt. Hierdurch wird verhütet, dass sich zu starke Volumszunahmen von der Stelle der grössten Einschnürung an ergeben, die eine gefährliche Überlastung des Antriebsmotors der Pumpe, oder, falls dieser ein Elektromotor ist, ein Durchbrennen desselben zur Folge hätte.
Die Pumpe besitzt sonach eine selbsttätige Regelung.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Kreiselpumpe mit nur einem Schaufelrade und Fig. 2 eine teilweise geschnittene Stirnansicht hierzu. Die Fig. 3 und 4 stellen Schnitte von nur wenig abweichenden Ausführungsformen von Schaufelrädern dar, die nur einen Einlass an einer Seite haben und hauptsächlich bei Kreisel-oder Turbinenpumpen mit mehreren Schaufelrädern verwendet werden, die das Wasser stufenweise von einem Schaufelrade zu dem anderen fördern. Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Stirnansicht des Schaufelrades.
In den Zeichnungen bezeichnet 1 die Einlässe des Schaufelrades. 2 ist der Durchgangsteil für die Flüssigkeit durch das Schaufelrad zwischen dem Einlass und dem Teil der grössten Zusammenschnürung der Querschnittsfläche. 3 ist der sich erweiternde Auslassteil. J und 5 sind die Wände der Durchflussteile 2 und. 3.
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Erweiterung ist genau dem Zweck entsprechend angepasst, ihre Grössenverhältnisse können jedoch beliebig verändert werden, und zwar so, dass der Erweiterungswinkel zwischen 121/2 und 350 liegt, je nach der gewünschten mittleren Höhe und der Förderung. Die Tiefe des ringförmigen Auslasskanals muss jedoch so gross sein. dass die Durchflussgeschwindigkeit zur Erreichung der angestrebten Wirkungen nicht zu gross wird.
In den Fig. i und 2 ist 6 die Welle des Schaufelrades, 7 das Gehäuse, in dem dieses läuft, und 8 die ringförmige Kammer oder der Raum, in den die Flüssigkeit durch das Schaufelrad gefördert wird. Aus dieser Kammer wird die Flüssigkeit durch den Auslassstutzen 9 weitergeleitet.
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- M sind die Flügel des Schaufelrades, die sich vom Einlass 7 bis zur Stelle der grössten Einschnürung 11 erstrecken. Die Enden dieser Flügel können, wie in Fig. 3 dargestellt ist, genau an der die grösste Einschnürung markierenden Kante der Schaufelradwände enden. In Fig. 4 ist im Gegensatz hierzu eine Ausführung dargestellt, bei der die Flügel etwas über diese Kante hinaus verlängert sind.
Mit Bezug auf die besondere Form und Anordnung der Schaufeln 10 nach Fig. 5 wird darauf hingewiesen, dass diese in derselben Weise und mit demselben Wirkungsgrad durch Schaufeln anderer Art ersetzt werden können, z. B. durch Schaufeln, die radial oder nach vorwärts in der Drehrichtung gebogen sind. Bei dieser Pumpe werden besondere Flügel oder Leitflächen in der Nähe des Umfanges des Schaufelrades nicht angeordnet, obwohl solche Leitflächen unter. gewissen Umständen für die Regelung des Durchflusses des Wassers, dessen Geschwindigkeit in der oben beschriebenen Weise verringert worden ist, gebraucht werden können.
Im Betriebe hat sich gezeigt, dass durch dieses Schaufelrad die grosse Durchflussmenge durch, den Teil der engsten Zusammenschnürung im Kanal 2 und bei normaler Höhe und Förderung so hoch gehalten werden kann, dass bei verringerter Förderhöhe und selbst wenn diese Förderhöhe annähernd gleich Null wird, die Fördermenge nur verhältnismässig wenig gesteigert wird, unter gewissen Umständen weniger als die doppelte Fördermenge der normalen Leistung. Infolge davon wird die gebrauchte Betriebskraft für die Pumpe bei stark verringerter Förderhöhe und
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geschwindigkeit im Kanal 2 erreicht wird und im besonderen an der engsten Stelle 11 zwischen den Schaufeln 10, ohne jeden Verlust an Wirkungsgrad.
Wie oben erwähnt, werden keine Leitflächen in dem Auslasskanal, den die Flüssigkeit mit grosser Geschwindigkeit durchfliesst, verwendet, wodurch die Pumpe mit verschiedenen Geschwindigkeiten bei verschiedenen Förderhöhen und Fördermengen ohne Verluste, dagegen mit einem grossen Wirkungsgrad arbeiten kann.
In bezug auf die Ausführungsform nach Fig. 4, bei der die Flügel 10 etwas über den engsten Teil des sich erweiternden Auslasskanals 6 hinausgeführt sind, wird bemerkt, dass bei dieser Ausführungsform der effektive Radius der Wasserführung vergrössert. ist und dadurch auch die effektive Förderhöhe, ohne dass der Durchmesser des Schaufelrades vergrössert wird.
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