CH219245A - Device for removing deposits on the blades of centrifugal machines, in particular centrifugal pumps and water turbines. - Google Patents

Device for removing deposits on the blades of centrifugal machines, in particular centrifugal pumps and water turbines.

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CH219245A
CH219245A CH219245DA CH219245A CH 219245 A CH219245 A CH 219245A CH 219245D A CH219245D A CH 219245DA CH 219245 A CH219245 A CH 219245A
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CH
Switzerland
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impeller
blades
opening
supply line
air supply
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German (de)
Inventor
Aktiengesell Maschinenfabriken
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Escher Wyss Maschf Ag
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    • 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
    • F04D29/70Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/708Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning specially for liquid pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/002Cleaning of turbomachines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  

  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.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Entfernen von Ablage rungen an den Schaufeln von Kreiselmaschi nen, insbesondere von Kreiselpumpen und Wasserturbinen, gekennzeichnet durch min destens eine von einem Abachlussorgan be herrschte Leitung zum Zuführen von Luft in die Nähe der Stellen, die den Ablagerungen am meisten ausgesetzt .sind, um dort ein wirbelndes Luftwassergemisch zu erzeugen. UNTERANSPRÜCHE: 1. PATENT CLAIM: Device for removing deposits on the blades of centrifugal machines, in particular centrifugal pumps and water turbines, characterized by at least one line controlled by a discharge organ for supplying air to the vicinity of the points that are most exposed to the deposits to create a swirling mixture of air and water there. SUBCLAIMS: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestene .eine in der Nähe der Laufradnabe vor den Ein trittskanten der Laufrads chauf eln ausmün dende Leitung vorgesehen ist, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. 2. Device according to patent claim, characterized in that at least one line is provided which opens in the vicinity of the impeller hub in front of the entry edges of the impeller chauffeurs and which is connected to a compressed air source. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mindestens eine im das, Laufrad umschliessenden Mantel vor den Eintrittskanten der ausmündende Leitung vorgesehen ist, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Device according to patent claim, characterized in that at least one jacket is provided in the casing surrounding the impeller in front of the inlet edges of the opening line, which is connected to a compressed air source. ä. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in :der Nähe der Laufradnabe und im das Laufrad umschlie ssenden Mantel vor den Eintrittskanten der Laufradschaufeln ausmündende Leitungen vorgesehen ,sind, die an eine Druckluftquel:le angeschlossen sind. 4. Ä. Device according to claim, characterized in that in: the vicinity of the impeller hub and in the casing surrounding the impeller in front of the leading edges of the impeller blades opening lines are provided which are connected to a compressed air source. 4th Einrichtung nach Patentanspruch an Maschinen, bei denen in dem die von den Ablagerungen zu befreienden Schaufeln um gebenden, feststehenden Mantelteil min destens eine von einem Abschlussorgan be herrschte Öffnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum, der frei wird, wenn das diese verschliessbare Öffnung beherrschende Abschlussorgan in die Offen stellung gebracht wird, eine ebenfalls von einem Abschlussorgan beherrschte Luft zuführungs ,eitung mündet. 5. Device according to patent claim to machines, in which the blades to be freed from the deposits are provided around the fixed casing part at least one opening controlled by a closing element, characterized in that in the space that is free when this closable Opening controlling closing organ is brought into the open position, an air supply line also controlled by a closing organ opens. 5. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführungsleitung an .die At mosphäre angeschlossen ist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführungsleitung an einen Druckluftbehälter angeschlossen ist. 7. Device according to patent claim and dependent claim 4, characterized in that the air supply line is connected to the atmosphere. 6. Device according to claim and dependent claim 4, characterized in that the air supply line is connected to a compressed air tank. 7th Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine in der Nähe der Laufrad nabe vor den Eintrittskanten der Laufrad- schaufeln mündende Luftzuführungsleitunb vorgesehen ist. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Öffnen und Schliessen des Abschlussorga.nes der Luftzu- führungsleitung selbsttätig erfolgt. Device according to patent claim and dependent claim 4, characterized in that an air supply line opening in the vicinity of the impeller hub in front of the leading edges of the impeller blades is also provided. B. Device according to claim, characterized in that the opening and closing of the closing orga.nes of the air supply line takes place automatically.
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