Kreiselfördermaschine. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselförd:ermaschine :mit Rebe- lunb- des Eintrittsdralles des eintretenden Mediums und besteht @daTin, dass diese Regelung mittels einer einzigen, vor dem Laufrad angeordneten :einstellbaren Schaufel erfolgt.
Diese Regelvorrichtun-, kann eine in der Zufuhrleitung angeordnete und- in Funktion einer Betriebsgrösse einstellbare Schaufel aufweisen. Bei als. Pumpe ausgebildeter Kreiselfördermaschine kann :die in der Zu- fuhrleitung angeordnete Schaufel in Funk tion der Druckhöhe der zugeführten Flüssig keit, eingestellt werden.
Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, einen Schwimmer vorzu sehen, welcher :mit einer Einstellvorrichtung der Schaufel wirkungsverbunden ist. Die Schaufel kann um eine Achse drehbar sein, welche mindestens angenähert gleich gerich tet ist wie die Achse des Laufrades der För- derma:
,chine. Bei Kreisedfördermaschinen zur Förderung von gas- und dampfförmigen Medien kann die einzige in der Zufuhrlei- : tun-, angeordnete Schaufel in Funktion einer 13etriebsgrösse, beispielsweise einer Tempe ratur einstellbar sein.
Es wäre möglich, dass die einzige in der Zufuhrleitung angeordnete Schaufel in Abhängigkeit von der Förder leistung eingestellt wird, welche beispiels- ,veise als. Verbrennungsluft bei einer Da.mpf- erzeugeranlage oder als Frischluft bei einer Klimaanlage erforderlich ist.
Die Leistungsanpassung bei Pumpen und Verdichtern an den jeweiligen Bedarf lässt sich bekanntlich durch Drosselung :des Ein tritts- oder Austrittsquerschnittes des För- dermediums, durch Anordnung von einstell- baren Leitapparaten oder Spaltschiebern auf der Druckseite der Förderm:asühine und fer ner auch durch Änderung ihrer Betriebs- drehzah#l herbeiführen.
Solche R:egulierein- riehtungen verteuern aber die Anlage, falls es sich um :einstellbare Leitapparate, Spa1t- sehieber oder um Drehstrommotoren mi't ver änderlicher Drehzahl handelt, oder :die Anla gen stellen sich in gewissen Fällen betriebs wirtschaftlich ungünstig, falls Drossel organe mit ihren unvermeidlichen Drossel verlusten zur Verwendung gelangen. Diese Nachteile können müder vorliegenden Erfin dung vermieden werden..
Durch die Beeinflussung :des. Eintritts dralles lässt sich eine praktisch verlustlose Veränderung der Druckerhöhung in Kreisel- förd:ermaschinen erzielen, wie dies aus der Euler'sehen Gleichung hervorgeht. Dieselbe lautet-.
<I>d p = 2 .</I> (zu-. <I>.</I> c'u:. <I>-</I> u1 <I>.</I> ('u1) Es bedeutet: <I>d p =</I> Drucl@erhöhung- o = Dichte des Fördermediums U1 = Umfangsgeschwindigkeit am Eintritt 2s@ = Umfangsgeschwindigkeit am Austritt cul <I>=</I> Komponente der absoluten Geschwin digkeit in tangentialer Richtung am Eintritt cu2 <I>=</I> dieselbe am Austritt.
Ändert sich in der voie:tehenden Glei chung der Eintrittsdrall, so erfährt das Glied <I>O .</I> eul <I>.</I> ul und damit die Druckerhöhung <I>d p</I> eine entsprechende Veränderung.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den beilie- genden Zeichnungen schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Pumpe in einem; Vertikal- querschnitt und Fig. 2 dieselbe in. einem Horizontal schnitt nach der Linie I-I :der Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen Verdichter in einem Schnitt senkrecht zur Drehachse, Fig.4 ein Kennlniendiagramm der Krei self ördermas chine.
Gemäss Fig. 1 und 2 ist das Pumpen laufrad 1 im Gehäuse 2 angeordnet, das auf .der Zufuhrseite mit .dem. Einlaufgehäuse 3 versehen ist, über welchem der Wasserspie- gel 4 sich ausbreitet.
Im Einlaufgehäuse '3' sind ein Leitkonus 3' und .die Regulierschau fel 5 untergebracht, welche an einer zur Läuferachse 6 parallelen,- in den Lagern 8 angeordneten Welle 7 befestigt ist. Die Welle 7 ist mit einer Kurbel, 9 ausgerüstet, welche an das über Lenkrollen 10 geführte Zugelement 11, beispielsweise an ein Seil oder an eine Kette,
angebenkt ist. Am einen Ende des Zugelemente 11 ist der Schwim mer 12 und am andern Ende das Gegen- gewieht 13 angehängt.
Jeder Höhenlage des Schwimmers 12 entspricht somit eine bestimmte Stellung der Schaufel 5 innerhalb des Gehäuses. 3, und zwar derart, d:ass bei zufolge ungenügenden Zuflusses: sinkendem Wasserspiegel 4 die Schaufel 5 :sich in der Schliessrichtung nach Pfeil 14 bewegt und eine Reduktion der in Richtung des Pfeils 15 strömenden Fördermenge, sowie eine Rich tungsänderung bewirkt.
Der in Fig. 3 gezeigte Kreiselverdichter zur Förderung von gas- und dampfförmigen Medien weisst die Zufuhrleitung 31 auf, wel che an. das Spiralgehäuse 32 angeschlo3sen ist, die mit einem Druokstutzen 33, versahen ist. Im Spiralgehäuse ist der Verdichter läufer 34 angeordnet.
In der Zufuhrlei- tung 31 befindet sich eine um Zapfen 35 drehbare Schaufel 3'6, welche je nach ihrer Stellung in dem zum Laufrad 34 etrö- menden Medium einen entsprechenden Ein- trittsdrall erzeugt.
Die Schaufel 36 wird in Funktion einer Betriebsgrösse, beispielsweise in Abhängigkeit einer Temperatur oder der gewünschten Förderleistung eingestellt, zu welchem Zweck der Zapfen 35 mit einem Regelorgan (in der Zeichnung nicht darge- s,te@llt)
wirkungsverbunden ist. Das Förder medium strömt in Richtung des Pfeils 37 mit einem der Schaufelstellung entapre- chenden Eintrittsdrall ins Laufrad 34, in welchem die bedarfsmässige Druckerhöhung erzeugt wird.
Aus,dem Spiralgehäuse gelangt das Fördermedium mit der gewünschten Druckhöhe in den Druckstutzen 33 und wei ter zur Verbrauchsstelle.
In Fig. 4 sind Kennlinien von Kreisel- fördermasehinendargestellt. Über der Ab szisse 38 sind in Funktion des Fördervolu- mens Y der Verlauf der Förderdrücke<I>H</I> und der zugehörigen benötigten. Leistungen <I>N</I> mittels.
der Linien H,, H2, H3, H, und N1, N_#, N3, N, auf der Ordinate 39 aufgetragen.
Ist beispielsweise eine Kreisel'fördermaschine für die Förderung eines Volumens <B>VN</B> auf die Druckhöhe hN gebaut, so ergibt sich, dass bei Bedarf der kleineren Fördermenge v, und Beibehaltung der Drehzahl die Druckhöhe hl <I>-</I><B>AN</B> durch Drosselung vernichtet werden #muss, fall;. der Eintrittsdrall nicht reguliert wird.
Die aufzubringende Leistung N., kann demnach nur zum, Teil nutzbringend ver wendet werden, Durch die Regelung des E:in- trittsdral!les wird die Förderhöhe ohne Drosselung auf den Betrag laN gesenkt, zu dessen Erzeugung bloss :
die Leistung Nb auf zubringen ist. Daraus ergibt sich, dass mit der Regulierung des Eintrittsdralles bedeu tende Leistungsersparnisse, beispieLweise mit der vorgehenden Annahme N", - Nb, erzielbar sind.
Centrifugal hoist. The present invention relates to a rotary conveying machine: with Rebe- lunb- the inlet swirl of the entering medium and there is @daTin that this control is carried out by means of a single adjustable blade arranged in front of the impeller.
This regulating device can have a shovel arranged in the supply line and adjustable as a function of an operating variable. At as. The pump of a rotary hoisting machine can: The blade arranged in the supply line can be adjusted as a function of the pressure level of the supplied liquid.
For this purpose it is advantageous to provide a float which: is operatively connected to an adjustment device for the blade. The blade can be rotated around an axis which is at least approximately in the same direction as the axis of the impeller of the conveyor:
, chine. In rotary conveying machines for conveying gaseous and vaporous media, the only blade arranged in the supply line can be adjustable as a function of an operating variable, for example a temperature.
It would be possible for the only blade arranged in the supply line to be set as a function of the delivery rate, which for example, as. Combustion air is required in a Da.mpf generator system or as fresh air in an air conditioning system.
It is well known that the performance of pumps and compressors can be adjusted to the respective requirements by throttling: the inlet or outlet cross-section of the conveying medium, by arranging adjustable guide devices or slit valves on the pressure side of the conveying pumps and also by changing them Bring operating speed l.
Such regulating devices make the system more expensive, however, if it is about: adjustable guide devices, spool valves or three-phase motors with variable speed, or: the systems are economically unfavorable in certain cases if there are throttles come to use with their inevitable throttle losses. These disadvantages can be avoided with the present invention.
By influencing: des. At the start, a practically lossless change in the pressure increase in centrifugal conveying machines can be achieved, as can be seen from Euler's equation. The same is-.
<I> dp = 2. </I> (to-. <I>. </I> c'u :. <I> - </I> u1 <I>. </I> ('u1) Es means: <I> dp = </I> pressure increase- o = density of the conveyed medium U1 = peripheral speed at the inlet 2s @ = peripheral speed at the outlet cul <I> = </I> component of the absolute speed in the tangential direction at the inlet cu2 <I> = </I> the same at the exit.
If the entry swirl changes in the previous equation, the term <I> O. </I> eul <I>. </I> ul and thus the pressure increase <I> dp </I> experience a corresponding change .
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the accompanying drawings, specifically showing: FIG. 1 a pump in one; Vertical cross-section and FIG. 2 the same in a horizontal section along the line I-I: of FIG. 1;
Fig. 3 shows a compressor in a section perpendicular to the axis of rotation, Fig. 4 is a characteristic diagram of the circle self ördermas chine.
According to Fig. 1 and 2, the pump impeller 1 is arranged in the housing 2, which on .der the supply side with .dem. Inlet housing 3 is provided, over which the water level 4 spreads.
In the inlet housing '3' a guide cone 3 'and .die Regulierschau fel 5 are housed, which is attached to a shaft 7 parallel to the rotor axis 6 - arranged in the bearings 8. The shaft 7 is equipped with a crank 9, which is attached to the pulling element 11, which is guided via castors 10, for example to a rope or a chain
is specified. The float 12 is attached to one end of the tension element 11 and the counterweight 13 to the other end.
Each height position of the float 12 thus corresponds to a specific position of the blade 5 within the housing. 3, namely in such a way that if the water level 4 falls as a result of insufficient inflow, the blade 5: moves in the closing direction according to arrow 14 and causes a reduction in the delivery rate flowing in the direction of arrow 15 and a change in direction.
The centrifugal compressor shown in Fig. 3 for the promotion of gaseous and vaporous media knows the supply line 31 on wel surface. the spiral housing 32 is connected, which is provided with a pressure nozzle 33. The compressor rotor 34 is arranged in the spiral housing.
In the supply line 31 there is a blade 3'6 which can be rotated about a pin 35 and, depending on its position, generates a corresponding inlet swirl in the medium flowing to the impeller 34.
The shovel 36 is set as a function of an operating variable, for example as a function of a temperature or the desired delivery rate, for which purpose the pin 35 with a control element (not shown in the drawing, part @ llt)
is related to the effect. The conveying medium flows in the direction of arrow 37 with an inlet swirl corresponding to the blade position into impeller 34, in which the required pressure increase is generated.
From the spiral housing, the pumped medium arrives at the desired pressure level in the pressure port 33 and further to the point of consumption.
In Fig. 4, characteristics of the rotary conveyor are shown. As a function of the delivery volume Y, the progression of the delivery pressures <I> H </I> and the associated required ones are shown above the abscissa 38. Services <I> N </I> by means of.
the lines H 1, H2, H3, H, and N1, N_ #, N3, N, plotted on the ordinate 39.
If, for example, a gyroscopic hoisting machine is built to convey a volume <B> VN </B> to the pressure head hN, the result is that the pressure head hl <I> - </ if the smaller flow rate v is required and the speed is maintained I> <B> AN </B> be destroyed by throttling #must, case ;. the inlet swirl is not regulated.
The power to be generated N., can therefore only be used in a partially profitable way. By regulating the E: intrusive, the delivery head is reduced without throttling to the amount laN, for the generation of which only:
the service Nb has to be raised. It follows that by regulating the inlet swirl, significant savings in performance can be achieved, for example with the previous assumption N ", - Nb.