Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Schaufeln von Kreiselmaschinen, insbesondere von Kreiselpumpen und Wasserturbinen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entfernen von Ablagerungen an den Schaufeln von Kreiselma.sehinen, insbeson dere von Kreiselpumpen und Wasserturbi nen.
Bei Maschinen dieser Art macht sich mit zunehmender Schnelläufigkeit die Er scheinung in mehr und mehr unzulässiger Weise bemerkbar, dass etwaige in der Ar beitsflüssigkeit enthaltene Verunreinigun gen, wie Laub, Schilf und sonstige Ge- schwemmsel, an den Eintrittskanten der Schaufeln, insbesondere an den Laufrad- schaufeln, hängen bleiben oder sich in der Nähe des Eintrittes auf den Schaufelflächen ablagern.
Infolge des dadurch stark zu nehmenden Widerstandes der Schaufeln, so wie infolge der damit verbundenen Ab- lösungs- und Wirbelerscheinungen steigt bei schnellaufenden Pumpen der Leistungsbedarf in unzulässiger Weise an, während bei Tur binen die an der Kupplung abgegebene Leistung in unwirtschaftlicher Weise ab nimmt. Eine genügende Vorreinigung der Ar beitsflüssigkeit ist in vielen Fällen nicht möglich, namentlich bei Kreiselpumpen, welche für die Förderung von Schmutz und Abwasser bestimmt sind.
Infolge der bei schnelläufigen Maschinen grossen Relativ geschwindigkeit der Arbeitsflüssigkeit ge genüber den Laufradschaufeln haften die Ablagerungen an letzteren so fest, dass das Abspülen mit Hilfe von Druckwasser oder dem Laufrad vorgeschalteten Störungskör pern, die als besondere Schaufeln ausgebildet oder Teile der eigentlichen Leitvorrichtung sein können, nicht genügend wirksam ist.
Das Vorsehen von von Abschlussorganen be herrschten Öffnungen in dem Mantelteil, der die von Ablagerungen zu befreienden Schaufeln umgibt, wobei diese Öffnungen bei ihrem Öffnen eine Querströmung auf kommen lassen, ermöglicht ebenfalls noch nicht, die Schaufeln bei starker Ver schmutzung des Wassers genügend zu reini gen. Auch die Verwendung von besonderen Formen der La.ufradsehaufeln führt nicht zum Ziele; solche Sonderformen haben über dies den Nachteil, dass eie einen wesentlich schlechteren Wirkungsgrad ergeben.
Um eine vollkommene Reinigung der Schaufeln von Kreiselmaschinen von Ab lagerungen zu erreichen, ist nun gemäss vor liegender Erfindung mindestens eine von einem Abschlussorgan beherrschte Leitung i zum Zuführen von Luft in die Nähe der Stellen, die den Ablagerungen am meisten auu@gesetzt sind, vorgesehen. Die durch diese Leitung zuströmende Luft erzeugt; vor jenen Stellen ein wirbelndes Luftwassergemisch, das imstande ist, die Eintrittskauten der Laufradschaufeln - und bei Kreiselpumpen auch diejenigen einer nachgeschalteten Leit vorrichtung - von den Ablagerungen zu reinigen.
Je nach der Verschmutzung der Arbeitsflüssigkeit wird die Luftzuführungs- leitung in mehr oder weniger kurzen Zeit abständen geöffnet, um die erwähnten Wir belbildungen zu erhalten, während sie nach vollzogener Reinigung wieder abgesperrt: wird, so dass durch die Einrichtung nach der Erfindung die normale Arbeitsweise der Kreiselmaschine in keiner Weise beeinträch tigt wird. Es können in der Nähe der Lauf radnabe und im das Laufrad umschliessenden Mantel vor den Eintrittskanten der Laufrad schaufeln ausmündende Leitungen vorge sehen sein, die an eine Druckluftquelle an geschlossen sind.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Er findungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen axialen Teilschnitt: durch eine vertikale, axial, durchströmte Kreisel pumpe und Fig. 2 einen gleichen Schnitt, ebenfalls durch eine vertikale Kreiselpumpe, bei der in dem die von Ablagerungen zu befreienden Schaufeln umgebenden, feststehenden 31an- teltei,
1 eine von einem Abschlussorban be- herrschteÖffnung vorgesehen ist.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Laufrad einer Pumpe, das Förderflüssigkeit in Richtung des Pfeils @l aus einem Saugraum \? durch eine Leitvorrichtung 5 hindurch in einen Raum 3 fördert. Das Laufrad 1 weist Schau feln 4 auf, welche am I'mfang offen sind, das heisst es ist kein rotierender Aussenkranz vorhanden. Die Laufradschaufeln 4 reichen aussen bis ganz nahe an den feststehenden Laufradmantel F heran.
In der Nähe der Nabe des Laufrades 1 und im Mantel 6 mün den in der Nähe der Stellen, die den Ab- lagerungen am meisten ausgesetzt .sind. das heisst vor den Eintrittskanten der Laufrad schaufeln 4 Leitungen 7 bezw. 8, die an eine von einem Abschlussorgan beherrschte Druck- luft.quelle 9 angeschlossen sind.
Lässt man durch die Leitungen 7 und 8 Druckluft einströmen, was in beliebig wähl baren. Ieitmvi,schenräumen geschehen kann, so entsteht vor arid im Laufrad 1 selbst;
ein Luftwassergemisch, das heftige, "sich bis in die Leitvorrichtung 5 fortpflanzende Wir- belungen hervorruft. Diese Wirbelungen be wirken die Reinigung der Eintrittskanten der Laufradschaufeln 4 und der nachgeschal teten Leitvorrichtung :5. In den meisten Fällen wird ein kurzzeitiges Freigeben der Luftzufuhr durch die Leitungen 7 und 8 genügen, uni die beabsichtigte Entfernung der Ablagerung von den Schaufeln zu er reichen.
Während des Reinigungsvorganges geht im Gegensatz z. B. zu der nicht an jeder Maschine durchführbaren Reinigung durch Iiiiclkströmen der Förderflüssigkeit, die För derung, allerdings beeinträchtigt, weiter.
Unter Umständen kann es bereits benü- gen, nur von der Nabenseite oder nur von der Mantelseite her eine vor der Eintritts kante der Laufradsehaufeln ausmündende Leitung vorzusehen, die an eine Druckquelle angeschlossen ist.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungs form bezeichnet 10 ein Pumpenlaufrad, das Förderflüssigkeit in Richtung des Pfeils. ss aus einem Saugraum 11 durch eine Leit- vorrichtung 12 hindurch in einen Raum 13 fördert. Das Laufrad 10 weist Schaufeln 14 <B>i</B> auf, welche am Umfange offen sind und bis anz nahe an den feststehenden Laufrad- 5 mantel 15 heranreichen.
In dem die Lauf radschaufeln 14 umgebenden, feststehenden Mantelteil 15 ist mindestens eine von einem Abschlussorgan beherrschte Öffnung 16 vor gesehen. Zum glatten Abschluss dieser Öff nung 16 ist ein verstellbarer Abschlussteller 17 vorgesehen, dessen Innenfläche der Fläche des Laufradmautels 15 weitgehend angepasst ist.
In den Raum, der frei wird, wenn der Abschlussteller in seine Offenstellung ge bracht wird, mündet bei 18 eine von einem Abschlussorgan beherrschte Luftzuführungs- leitung 19, die an die Atmosphäre angeschlos sen ist, so dass durch diese Leitung beim Zu rückziehen des Abschlusstellers 17 Luft durch die Öffnung. 16 zu den Eintrittskanten der Laufradschaufeln 14 angesaugt wird.
Es entsteht dann vor und im Laufrad 10 ein Luftwassergemisch, das heftige Wirbelungen erzeugt und dadurch die Entfernung der Ablagerungen von den Schaufeln der Pumpe bewirkt.
Erforderlichenfalls kann bei der Aus führung nach Fig. 2 auch noch eine in der Nähe der Laufradnabe vor den Eintrittskan ten der Laufradschaufeln 14 mündende Luft zuführungsleitung vorgesehen sein.
Ähnliche, wie die beschriebenen Einrich tungen können auch bei Wasserturbinen vor gesehen sein. In einem solchen Falle wird dann die in Fig. 2 gezeigte Leitung, welche an den Raum angeschlossen ist, der frei wird, wenn der Absahlussteller in :seine Offenstellung gebracht wird, mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht.
Das Ganze ist zweckmässig derart aus gebildet, dass das Öffnen und Schliessen der die Luftzuführungsleitungen beherrschenden Abschlussorgane selbsttätig erfolgt, beispiels weise in Abhängigkeit vom Förder- bezw. Leistungsabfall, der mit zunehmender Ver schmutzung der Schaufeln eintritt.
Device for removing deposits on the blades of centrifugal machines, in particular centrifugal pumps and water turbines. The invention relates to a device for removing deposits on the blades of Kreiselma.sehinen, in particular from centrifugal pumps and water turbines.
With machines of this type, as the speed increases, it becomes more and more impermissible to notice that any impurities contained in the working fluid, such as leaves, reeds and other debris, on the leading edges of the blades, especially on the impeller - shovel, get stuck or settle on the shovel surfaces near the inlet.
As a result of the increased resistance of the blades, as well as the associated separation and vortex phenomena, the power requirement increases in an inadmissible manner in high-speed pumps, while in turbines the power delivered to the clutch decreases in an uneconomical manner. Sufficient pre-cleaning of the working fluid is not possible in many cases, especially with centrifugal pumps which are intended for pumping dirt and sewage.
As a result of the high relative speed of the working fluid compared to the impeller blades in high-speed machines, the deposits adhere so tightly to the latter that rinsing with the help of pressurized water or the impeller upstream of Störungskör pern, which can be designed as special blades or part of the actual guide device, does not is sufficiently effective.
The provision of openings dominated by closing organs in the casing part that surrounds the blades to be freed from deposits, these openings allowing a cross flow to come up when they open, also does not yet allow the blades to be cleaned sufficiently when the water is heavily contaminated Even the use of special forms of La.ufradse blades does not lead to the goal; Such special forms also have the disadvantage that they result in a significantly poorer degree of efficiency.
In order to achieve a complete cleaning of the blades of centrifugal machines from deposits, at least one line i dominated by a closing element is now provided according to the present invention for supplying air near the points that are most exposed to the deposits. The air flowing through this line is generated; in front of those points a swirling mixture of air and water capable of removing the deposits from the inlet chews of the impeller blades - and in the case of centrifugal pumps also those of a downstream control device.
Depending on the contamination of the working fluid, the air supply line is opened at more or less short intervals in order to obtain the mentioned vortices, while it is shut off again after cleaning has been completed, so that the normal operation of the The centrifugal machine is not affected in any way. It can be seen easily in the vicinity of the impeller hub and in the jacket surrounding the impeller in front of the leading edges of the impeller opening lines that are closed to a compressed air source.
In the accompanying drawings, two exemplary embodiments of the subject of the invention are illustrated, namely: Fig. 1 is an axial partial section: through a vertical, axial, centrifugal pump and Fig. 2 is a same section, also through a vertical centrifugal pump, in which in the fixed part surrounding the blades to be freed from deposits,
1 an opening controlled by a closing orifice is provided.
In Fig. 1, 1 denotes the impeller of a pump, the delivery liquid in the direction of the arrow @l from a suction chamber \? promotes through a guide device 5 into a room 3. The impeller 1 has blades 4, which are open at the I'mfang, that is, there is no rotating outer rim. The impeller blades 4 extend on the outside very close to the stationary impeller casing F.
In the vicinity of the hub of the impeller 1 and in the casing 6 they open near the places that are most exposed to the deposits. that is, in front of the leading edges of the impeller blades 4 lines 7 respectively. 8, which are connected to a compressed air source 9 controlled by a closing element.
If you let compressed air flow in through the lines 7 and 8, which can be freely selected. Ieitmvi, schema can happen, arid arid in the impeller 1 itself;
a mixture of air and water that causes violent eddies that propagate into the guide device 5. These eddies clean the leading edges of the impeller blades 4 and the downstream guide device: 5. In most cases, the air supply is briefly released by the Lines 7 and 8 are sufficient to achieve the intended removal of the deposit from the blades.
During the cleaning process, in contrast, z. B. to the not feasible on every machine cleaning by Iiiiclkströmen the pumped liquid, the För change, however impaired, further.
Under certain circumstances, it may already be sufficient to provide a line which opens out in front of the inlet edge of the impeller blades and which is connected to a pressure source, only from the hub side or only from the shell side.
In the embodiment shown in Fig. 2, 10 denotes a pump impeller, the delivery liquid in the direction of the arrow. ss conveys from a suction space 11 through a guide device 12 into a space 13. The impeller 10 has blades 14, which are open on the periphery and reach up to close to the stationary impeller shell 15.
In the stationary casing part 15 surrounding the running wheel blades 14, at least one opening 16 dominated by a closure member is seen before. To smoothly close this opening 16, an adjustable closing plate 17 is provided, the inner surface of which is largely adapted to the surface of the impeller wall 15.
In the space that becomes free when the locking plate is brought into its open position, an air supply line 19, which is controlled by a locking element and is connected to the atmosphere, opens at 18 so that when the locking plate 17 is withdrawn through this line Air through the opening. 16 is sucked to the leading edges of the impeller blades 14.
A mixture of air and water then arises in front of and in the impeller 10, which generates violent turbulence and thereby removes the deposits from the blades of the pump.
If necessary, in the execution according to FIG. 2, an air supply line opening into the vicinity of the impeller hub in front of the inlet edges of the impeller blades 14 may also be provided.
Similar to the facilities described can also be seen in water turbines. In such a case, the line shown in Fig. 2, which is connected to the space that is free when the Absahlussteller is brought into: its open position, brought into connection with a compressed air source.
The whole is expediently formed in such a way that the opening and closing of the closing organs dominating the air supply lines takes place automatically, for example as a function of the conveying and / or. Decrease in performance that occurs with increasing contamination of the blades.