CH258670A - Centrifugal pump, especially for non-homogeneous materials. - Google Patents

Centrifugal pump, especially for non-homogeneous materials.

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CH258670A
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Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
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Sulzer Ag
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    • 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

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Description

  

  Kreiselpumpe, insbesondere für nicht bomogene Förderstoffe.    Die Erfindung bezieht sich auf eine  Kreiselpumpe, insbesondere für nicht homo  gene Förderstoffe. Sie besteht darin, dsss  Mittel vorgesehen sind, welche unvermeid  baren Zentripetalfeldern Mischvorgänge  derart überlagern, dass die Starke dieser  Misehvorgän ge zunimmt, sobald die sekund  liche     Fördermenge    abnimmt.  



  Werden nicht homogene Stoffe, also Mi  schungen aus flüssigen, festen und/oder  gasförmigen Komponenten, durch     Kreisel-          pumpen    gefördert, so     treten    oft Störungen  des Betriebes durch starkess Nachlassen oder  gar völliges Aussetzen der Förderung auf,  und schon bei relativ niedrigen Feststoff  und Gasgehalten können sich diese Betriebs  störungen bis zur Unerträglichkeit häufen.  



  Es soll zunächst der Urwache dieser Stö  rungen nachgegangen und alsdann soll die  Erfindung becchrieben werden.  



  Beschleunigungsfelder im Stoffstrom  schichten dessen Komponenten um. Inner  halb eines Felldes positiver Beschleunigun  gen, wie es in einer Querschnittsverengung  auftritt, ist der Gehalt an spezifisch leich  teren Komponenten, insbesondere also der  Gasgehalt, niedriger als vor und nach der  Verengung. Umgekehrt findet sich eine Er  höhung des     Gasgehalts    in einem Feld nega  tiver Beschleunigungen, wie es in einer  Querschnittserweiterung auftritt und wie es  ferner als Zentripetalfeld im rotierenden  Laufrad einer Kreiselpumpe entsteht.    Im Zentripetalfeld des Laufrades hat  aber eine solche Erhöhung des Gasgehalts  die schäliche Folge, dass der Förderdruck  des Rades abnimmt, wodurch die Betriebs  störung eingeleitet werden kann.

   Vermeiden  liesse sich dies durch Überlagerung eines  zweiten Feldes, und zwar eines solchen star  ker positiver Beschleunigungen, also durch  stark verengte Form der Laufradkanäle,  wobei die Verengung so gewählt sein  könnte, dass das eine Feld das andere kom  pensiere.  



  Zwischen den beiden     Feldern    besteht  jedoch ein wesentlicher Unterschied: Nimmt  aus irgendeinem Grund die sekundliche För  dermenge ab, so nimmt die positive Be  schleunigung in dem durch Verengung  erzeugten Feld ebenfalls (sogar stark) ab,  die negative Beschleunigung im Zentripetal  feld dagegen nicht, weil letztere durch die  ja konstant bleibende Drehzahl des Lauf  rades erzeugt wird.  



  Hieraus folgt aber, dass die Wirksamkeit  einer solchen Kompensation an die Voraus  setzung gebunden sein würde, dass die  sekundliche Fördermenge wenigstens annä  h     ernd    konstant bleibt. Gerade     diese,    Voraus  setzung ist aber bei der     Förderung    nicht       homogenem    Stoffe unerfüllbar, indem bei  ihnen     insbesondere    der     Gehad:t    an     fester     Komponente und häufig     auch    die Zähigkeit  dar     flüs,igen        gom,p:

  onente    während des Be  triebes     ständig        Schwankungen        untai-#vorfen          ist.        Damit    schwankt aber auch der     För    der-      widerstand und somit auch die. sekundliche  Fördermenge.  



  Beginnt letztere zu sinken, so würde das  überlagerte Felld positiver Beschleunigungen  bald pr aktisch wirkungslos werden. Das  Zentripetalfeld dagegen bleibt ungeschwächt.  Es besitzt überdies die schädliche Eigen  schaft, dass in     seinem    Bereich der Gasgehalt  mit sinkender sekundliclher Fördermenge  ansteigt. Würde letztere schliessilich so weit  sinken, dass die Radialgeschwindigkeit des  Förderstoffes der   Steiggeschwindigkeit   seiner leichteren Komponenten, insbesondere  seiner Gasblasen, entgegengesetzt gleich  wird, so könnten letztere das Rad überhaupt  nicht mehr verlassen.

   Schon vorher jedoch  ist der Gehalt an leichten Komponenten der  art gestiegene und der Förderdruck des Rades  derart gesunken, dass die statische Höhe, auf  welche die Pumpe zu fördern hat, nicht  mehr überwunden werden konnte, die För  derung also plötzlich ausgesetzt hat. Im  Innern dies Rades entsteht dann ein spezi  fisch leichter gern, insbesondere ein Gas  kern, der von einem Ring spezifisch schwe  rerer Komponenten umgeben ist, wobei die  radiale Dicke des Ringes sich selbsttätig so  einregelt, dass sein Fliehkraftdruck die sta  tische Widerstandshöhe auswiegt. Dieser  Zustand ist also ein stabiler, und die     ein-          ma1    unterbrochene Förderung bleibt daher  dauernd unterbrochen.  



  Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse  zeigen, dass das Zentripetalfeld des Lauf  rades ein unvermeidbares ist, weisen also auf  die Notwendigkeit hin, einen ganz andern.  Weg zu gehen. Als solcher wird der Erfin  dung gemäss vorgeschlagen. Mittel vorzu  sehen, welche unvermeidbaren Zentripetal  feldern Mischvorgänge derart überlagern,  dass die Stärke dieser Mischvorgänge zu  nimmt, wenn die sekundliche Fördermenge  abnimmt. Diese Forderung kann zum Bei  spiel dadurch erfüllt werden, dass ein Lauf  rad höchstens vier Hauptschaufeln vorge  sehen sind und dass die axiale, Breite der  selben am Austritt grösser ist als am Ein  tritt.

   Hierbei ist die Wirkung eine beson-    ders gute, wenn die für die     Meridian-          gesichwindigkeiten    des Förderstoffes mass  gebenden Querschnitte der Laufradkanäle  am Austritt mindestens dreimal so gross  sind wie am Eintritt. Ferner ist die Wir  kung eine besonders gute, wenn der Ab  stand der Austrititskante der Laufradschau  feln von der Drehachse höchetens 2,7 ma1 so  gross ist wie der Abstand ihrer Eintritts  kante von der Drefiachse.  



  Die Forderung kann ferner dadurch  erfüllt werden, dass zwischen den Haupt  schaufeln des Laufrades am äussern Umfang  desselben Mischschaufeln vorgesehen sind,  deren Vorderseite vorwärtsgekrümmt ist. Sie  kann dadurch erfüllt werden, dass die Vor  derseite jeder Hauptschaufel, dies Laufrades  derart geformt ist, dass sie nach Erreichen  eines äussersten Punktes sich der Drehachse  wieder nähert. Sie kann dadurch erfüllt  werden, dass die Vorderseite jeder Haupt  schaufel des Laufrades aussen eine     Vorwärts,-          krümmung    aufweist.

   Sie kann dadurch erfüllt  werden, dass auf der Saugseite des Lauf  rades     feste        Leitschaufeln        derart    angeordnet  sind, dass sie in die die Nahe umgebende  Höhlung des Rades hineinragen und sich  den Konturen desselben anpassen.  



  An Hand der Fig. 1 bis 4 sollen Ausfüh  rungsbeispiele und bleichzeitig soll auch die  Erfindung noch eingehender beschrieben  werden.  



  Fig. 1 stellt einen Meridian.-Schnitt  durch die Kreiselpumpe dar. Das mit     Schau-          fe1u    1 versehene Laufrad 2 fördert den  durch das Saugrohr 3 zugeleiteten Stoff in       das        Druckgehäuse    4, von wo der Förder  stoff durch ein nicht gerzeichnetes Druck  rohr seinem Bestimmungsort zufliesst.  



  Hauptsächlich der Impuls des aus dem  Laufrad ins     Gehäuze    4     übertretenden    För  derstoffes     treibt    :den im     Gehäuse    4 enthalte  nen     Förderstoff    zu     einer    Bewegung im       Sinne    -der     Laufratdd-relhung    an.

   Diese Bewe  gung wird verlangsamt durch Reibung an  der     Gehäusewand,    durch den Strömungs  widerstand des     Druckrohranschlusses,    bei       Sp,iirad"-,ehäuoien        ausserdem    noch durch deren      :Zunge": sowie durch den     Quers:chnittsver-          lauf    längs der Spirale. Schon bei voller  sekundlioher Fördermenge bleibt also die  Bewegung des Stoffes im Gehäuse 4 etwas  mehr gegenüber der Laufraddrehung zurück,  als die Gesetze des Dralls es fordern.  



  Nimmt jetzt die sekundliche Förder  menge aus irgendeinem Grunde ab, so be  ginnt der Impuls des aus dem Laufrad tre  tenden Stoffes     schwächer    zu werden und die  Bewegung des Stoffes im Gehäuse 4 ver  langsamt sich aber weiter. Hierdurch ver  grössern sich aber diejenigen Reibungskräfte,  welche dieser Stoff auf die in den Laufrad  kanälen enthaltenen Stoffmengen ausübt,  und es entsteht die Tendenz zu Mischvor  gängen in den Laufradkanälen.  



  Nicht homogene Förderstoffe besitzen  besondere Eigenschaften. Zum Teil sind sie  sehr zähe, zum Teil verhalten sie sich bei  kleineren Schubkräften sogar etwa wie feste  Körper. Deshalb bedarf es weiterer beson  derer Mittel, um diese Mischvorgänge über  haupt entstehen zu lassen und insbesondere  um zu verhüten, dass sie     auf    die     ganz    aussen  liegenden, den Reibungskräften direkt     aus.-          gesetzten    Teeile der Laufradkanäle be  schränkt bleiben.  



  Die hierzu vorgeschlagenen Mittel sind,  dass höchstens vier Laufschaufeln 1 vorge  sehen werden und dass die axiale Breite der  Laufschaufeln am Austritt grösser ist als, am  Eintritt. Besonders günstig ist es hierbei,  wenn die für die Meridiangeschwindigkeiten  des Förderstoffes massgebenden Quer  schnitte der Laufradkanäle am Austritt  mindestens dreimal so gross sind wie am  Eintritt. Besonders günstig ist es ferner,  wenn der Abstand der Austrittskaute der  Laufradschaufeln von der Drehachse höch  stens 2,7mal se gross ist wie der Abstand  ihrer Eintrittskante von der Drehachse.  



  Durch die vorgeschlagenen     Mittel    wird  einerseits erzielt, dass die Umrissform der  Kanalräume des Laufrades, in einem     Schnitt     senkrecht zur Drehachse betrachtet, ausrei  chend kompakt und anderseits, dass die An  griffsfläche, welche die in den Laufrad-    kanälen enthaltene Stoffmenge den Rei  bungskräften bietet, ausreichend gross ist,  um trotz der besonderen Eigenschaften nicht  homogener Förderstoffe Mischvorgänge zu  erzeugen, welche ausreichend tief ins Innere  des Laufrades greifend sieh dem Zentripetal  feld desselben überlagern.

   Diese Mischvor  gänge, welche bleichzeitig mit den sie erzeu  genden Reibungskräften an Stärke     zunssh-          men,    sobald die sekundliche Fördermenge  abnimmt, werden also gerade dann besonders  stark und greifen gerade dann besonders  tief ins Innere des Zentripetalfeldes, wirken  also gerade bei gesunkener sekundlicher  Fördermenge besonders stark einem unzu  lässigen Anwachsen insbesondere des Gas  gehaltes im Laufrad und damit denn Auf  treten der beschriebenen Betriebsstörungen  entgegen.  



  Fig. 2 zeigt in einem senkrecht zur  Drehachse durch das Laufrad gelegten  Schnitt ein weiteres     Ausführungsbeispiel.     Hier sind zwisohen den Hauptschaufeln 5  des     Laufrades    6 am     äusseren        Umfang    des,  selben Misehschaufeln 7 vorgesehen, deren  Vorderseite 8 vorwärtsgekrümmt ist. Bei  voller sekundlicher Fördermenge folgt die  Strömung im Laufrad etwa der Rückseite 9  der Hauptschaufeln 5, und die     iMischachau-          feln    7 sind als solche wirkungslos. Nimmt  jedoch die sekundliche Fördermenge ab, so  verlässt die     Strömung    die     Rückseite    9 und  beginnt der Vorderseite 10 der Hauptschau  feln 5 zu folgen.

   Gleichzeitig     verlangsamt     sich, wie schon bei Fig. 1 beschrieben, die  Bewegung des Fördensoffes im Druck  gehäuse, und .die     Mischschaufeln    7     beginnen     dann, mit ihrer     Vorderseite    8 Förderstoff  aus :

  dem     Druckgehäuse    aufzugreifen, ihn       etwa    in     Richtung    des     punktiert        gezeichneten          Pfeils    ins Innere des     L1au.frades    zu werfen  und hierdurch dem     Zentripetalfeld    Misch  vorgänge     derart    zu     überlaggern,    dass die       Stärke    dieser Mischvorgänge zunimmt, so  bald die sekundliche Fördermenge     abnimmt.     



  m einem weiteren     Ausführungsbeispiel     ist die Vorderseite der     Laufradschaufeln     derart geformt,     .dass        sie    nach Erreichen      eines äussersten Punktes sieh der     D.re@hachse     wieder nähert.

   Fig. 3. zeigt in einem Lauf  rad 11 eine derartige Schaufel 12, deren Vor  derseite nach Erreichen des äussersten Punk  tes 13 sich bei 14 der Drehachse wieder  nähert;  Sinkt die sekundliche Fördermenge, so  verlässt die     Strömung    die     Rückseite,        der          Schaufel    und     Teil    14     erzeugt    in dem im  Druckgehäuse dann verlangsamt bewegten  Stoff eine Welle, die etwa nach der in Ver  längerung von 14 punktiert gezeichneten  Linie verläuft und die den Stoff und die  durch ihn erzeugten Reibungskräfte tiefer  in den Laufradkanal eingreifen lässt und  daher dem Zentripetalfeld Mischvorgänge  überlagert,

   deren     Stärke    mit abnehmender  Fördermenge zunimmt. Diese Wirkung ver  stärkt sieh noch, wenn ausserdem die an  Hand von Fig. 2 beschriebenen Mischschau  feln 7 angeordnet sind, wie das in Fig. 3  eingezeichnet ist. Wie der weitere Verlauf  dar von Teil 14 ausgehenden sowie die  übrigen punktierten Linien andeuten, erfasst  dann die Mischschaufel 7 diese Wedle und  wirft den in ihr enthaltenen Stoff ins Innere  des Laufrades.  



  Im Laufrad 15 nach Fig. 4 weist die  Vorderseite 10 der Laufradschaufeln 16  aussen eine Vorwärtskrümmung auf. Bei vol  ler sekundlicher Fördermenge ist deren Ein  fluss gering, da die Strömung in der Haupt  sache der Rückseite 9 der Schaufel folgt und  daher die Vorwärtskrümmung der Vorder  seite kaum berührt.Sinkt jedoch die sekund  liche Fördermenge ab, so beginnt die Strö  mung mehr der Vorderseite 10 der Schaufel  zu folgen und ihre     Vorwärtskrümmung     erhöht     dann    zunächst den     Förderdruck    des  Laufrades, arbeitet also einem weiteren Ab  sinkender     Fördermenge    entgegen.

   Sinkt die  Fördermenge trotzdem weiter, so bildet sich  an der Vorwärtskrümmung eine Strömung  aus, wie sie durch die punktierten Pfeile  angedeutet ist, indem dann die Bewegung  des Stoffes im Druckgehäuse derart lang  sam, seine Geschwindigkeit relativ zum  Laufrad also derart gross geworden ist, dass    der vorwärts gekrümmte Teil der Schaufel  vorderseite, unter Ablenkung der schon  stark geschwächten Laufradströmung, Stoff  aus dem Druckgehäuse aufzugreifen und ins  Innere des Laufrades zu werfen vermag. Der  dadurch     entstehende,    mit abnehmender För  dermenge an Stärke zunehmende Mischvor  gang kann noch dadurch verstärkt werden,  dass ausserdem die schon beschriebenen       Mischschaufeln    7 angeordnet werden.  



  Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 2  bis 4 sind nicht an eine bestimmte Anzahl  von Haupt- und von Mischschaufeln gebun  den. Sie können sowohl für sich allein wie  auch mit Vorteil in Verbindung mit dem an  Hand von Fig.1 beschriebenen Ausführungs  beispiel Verwendung finden.  



  In den vorstehend beschriebenen Aus  führungsbeispielen werden die Mischvor  gänge von der Druckseite des Laufrades her  dem Zentripetalfeld überlagert. In einem  weiteren, in Fig. 1 miteingezeichneten Aus  führungsbeispiel geschieht dies von der  Saugseite her. Es sind auf der Saugseite des  Laufrades feste Leitschaufeln 17 derart  angeordnet, dass sie in die die Nabe umge  bende Höhlung des Rades hineinragen und  sich den Konturen desselben anpassen.  



  Bei voller sekundlicher Fördermenge ist  der Einfluss dieser Leitschaufeln gering.  Nimmt jedoch die sekundliche Fördermenge  ab, so wird durch diese Leitsahufeln  erzielt, dass der Winkel, unter welchem sie  den Förderstoff in das Rad hineinführen,  nicht mehr mit dem den Laufradschaufeln  gegebenen Eintrittswinkel übereinstimmt.  Infolgedessen entstehen Mischvorgänge, die  mit der Strömung ins Laufrad hineingetra  gen werden und die sich dessen Zentri  petalfeld überlagern.

   Die Stänke dieser  Mischvorgänge nimmt zu,sobald die sekund  liGhe     Fördermenge        albnimmt.    Ausserdem     ver-          hüten,die        Leits@chaufesu    das     Entstehen        eines          nicht        unvermeidbaren        Zentripetalfeldes,

       indem sie eine     RückwiTlkung    der Rotation  des Laufrades auf     Uie        (Stoffströmung    an der       Laufradnaibe    und im     Saugrohr        verhindern.         Auch dieses Ausführungsbeispiel ist  nicht an eine     bestimmte    Schaufelzahl gebun  den. Es kann sowohl für sich allein wie auch  mit Vorteil in Verbindung mit andern Aus  führungsbeispielen verwendet werden.



  Centrifugal pump, especially for non-homogeneous fluids. The invention relates to a centrifugal pump, in particular for non-homogeneous conveying materials. It consists in that means are provided which superimpose unavoidable centripetal fields mixing processes in such a way that the strength of these mixing processes increases as soon as the secondary delivery rate decreases.



  If non-homogeneous substances, i.e. mixtures of liquid, solid and / or gaseous components, are conveyed by centrifugal pumps, there are often disruptions in operation due to a strong decrease or even complete cessation of the conveyance, and even at relatively low solid and gas contents These malfunctions accumulate to the point of being unbearable.



  It should first investigate the cause of these disturbances and then the invention will be described.



  Acceleration fields in the material flow rearrange its components. Within a skin of positive accelerations, as occurs in a cross-sectional constriction, the content of specifically lighter components, in particular the gas content, is lower than before and after the constriction. Conversely, there is an increase in the gas content in a field of negative accelerations, as occurs in a cross-sectional expansion and as it also arises as a centripetal field in the rotating impeller of a centrifugal pump. In the centripetal field of the impeller, however, such an increase in the gas content has the detrimental consequence that the delivery pressure of the impeller decreases, which can lead to the malfunction.

   This could be avoided by superimposing a second field, namely such a strong positive acceleration, i.e. by means of a strongly narrowed shape of the impeller channels, whereby the narrowing could be chosen so that one field compensates the other.



  However, there is an essential difference between the two fields: If for some reason the secondary delivery rate decreases, the positive acceleration in the field generated by the constriction also decreases (even strongly), while the negative acceleration in the centripetal field does not, because the latter does not is generated by the constant speed of the running wheel.



  It follows from this, however, that the effectiveness of such a compensation would be tied to the requirement that the secondary delivery rate remains at least approximately constant. However, it is precisely this prerequisite that cannot be met when pumping non-homogeneous substances, in that in particular the content of solid components and often the viscosity of the liquid gom, p:

  constant fluctuations during operation. However, this also fluctuates the production resistance and thus also the. secondary flow rate.



  If the latter begins to decrease, the superimposed field of positive accelerations would soon become practically ineffective. The centripetal field, on the other hand, remains unaffected. It also has the harmful property that in its area the gas content increases with decreasing secondary delivery. If the latter were to drop so far that the radial speed of the material being conveyed would be the opposite of the rate of increase of its lighter components, in particular its gas bubbles, the latter could no longer leave the wheel at all.

   Even before that, however, the content of light components of the kind increased and the delivery pressure of the wheel dropped so much that the static height to which the pump had to deliver could no longer be overcome, so the delivery suddenly stopped. Inside this wheel, a specifically lighter, in particular a gas core, which is surrounded by a ring of specifically heavier components, the radial thickness of the ring regulating itself so that its centrifugal pressure outweighs the static level of resistance. This state is therefore stable, and the once interrupted delivery therefore remains permanently interrupted.



  The knowledge gained in this way shows that the centripetal field of the impeller is an unavoidable one, so they point to the need for a completely different one. Way to go. As such, the invention is proposed in accordance with. Means to provide which unavoidable centripetal fields superimpose mixing processes in such a way that the strength of these mixing processes increases when the secondary delivery rate decreases. This requirement can be met, for example, in that an impeller is provided with a maximum of four main blades and that the axial width of the same is greater at the outlet than at the inlet.

   The effect here is particularly good if the cross-sections of the impeller channels at the outlet, which are decisive for the meridional velocities of the conveyed material, are at least three times as large as at the inlet. Furthermore, the effect is particularly good when the distance between the exit edge of the impeller blades and the axis of rotation is at most 2.7 times as large as the distance between its entry edge and the axis of rotation.



  The requirement can also be met in that between the main blades of the impeller on the outer circumference of the same mixing blades are provided, the front of which is curved forward. It can be achieved in that the front of each main blade, this impeller, is shaped in such a way that it approaches the axis of rotation again after reaching an outermost point. It can be fulfilled in that the front of each main blade of the impeller has a forward curvature on the outside.

   It can be achieved in that fixed guide vanes are arranged on the suction side of the impeller in such a way that they protrude into the cavity of the wheel surrounding the vicinity and adapt to the contours of the same.



  With reference to FIGS. 1 to 4 Ausfüh approximately examples and at the same time the invention will be described in more detail.



  Fig. 1 shows a Meridian.-section through the centrifugal pump. The impeller 2 provided with Schau- fe1u 1 conveys the substance fed through the suction pipe 3 into the pressure housing 4, from where the conveying substance flows to its destination through a pressure pipe not shown .



  Mainly the impulse of the conveying material passing from the impeller into the housing 4 drives: the conveying material contained in the housing 4 to move in the sense of -the Laufratdd-relhung.

   This movement is slowed down by friction on the housing wall, by the flow resistance of the pressure pipe connection, with Sp, iirad "-, ehäuoien also by their: tongue": as well as by the cross-section along the spiral. Even with a full secondary delivery rate, the movement of the substance in the housing 4 remains somewhat more behind the rotation of the impeller than the laws of the swirl require.



  If the secondary flow rate decreases for some reason, the impulse of the material from the impeller begins to become weaker and the movement of the material in the housing 4 slows down further. This increases the frictional forces that this substance exerts on the amounts of substance contained in the impeller channels, and there is a tendency towards Mischvor courses in the impeller channels.



  Inhomogeneous conveying materials have special properties. Some of them are very tough, and some of them even behave somewhat like solid bodies with smaller thrust forces. Therefore, further special means are required to allow these mixing processes to occur at all and, in particular, to prevent them from being restricted to the parts of the impeller channels that are located on the outside and are directly exposed to the frictional forces.



  The means proposed for this purpose are that at most four rotor blades 1 are provided and that the axial width of the rotor blades at the outlet is greater than at the inlet. It is particularly favorable here if the cross-sections of the impeller channels which are decisive for the meridian velocities of the conveyed material are at least three times as large at the outlet as at the inlet. It is also particularly advantageous if the distance between the outlet teeth of the impeller blades and the axis of rotation is at least 2.7 times as large as the distance between their leading edge and the axis of rotation.



  The proposed means ensure, on the one hand, that the contour shape of the channel spaces of the impeller, viewed in a section perpendicular to the axis of rotation, is sufficiently compact and, on the other hand, that the contact surface that the amount of substance contained in the impeller channels offers the frictional forces is sufficient is large in order to generate mixing processes despite the special properties of non-homogeneous conveyed materials which, reaching sufficiently deep into the interior of the impeller, overlay the centripetal field of the same.

   These mixing processes, which at the same time increase in strength with the frictional forces that generate them, as soon as the secondary delivery rate decreases, become particularly strong then and then reach particularly deep into the centripetal field, and thus have a particularly strong effect when the secondary delivery rate drops an unacceptable increase in particular the gas content in the impeller and thus because of the malfunctions described.



  Fig. 2 shows a further embodiment in a section perpendicular to the axis of rotation through the impeller. Here between the main blades 5 of the impeller 6 are provided on the outer circumference of the same mixing blades 7, the front side 8 of which is curved forward. When the secondary delivery rate is full, the flow in the impeller follows approximately the rear side 9 of the main blades 5, and the mixing blades 7 as such are ineffective. However, if the secondary flow rate decreases, the flow leaves the rear 9 and begins the front 10 of the main blades 5 to follow.

   At the same time, as already described in Fig. 1, the movement of the conveying material in the pressure housing slows down, and the mixing blades 7 then begin with their front side 8 conveying material from:

  to pick up the pressure housing, throw it approximately in the direction of the dotted arrow into the interior of the L1au.frades and thereby superimpose the centripetal field mixing processes in such a way that the strength of these mixing processes increases as soon as the secondary flow rate decreases.



  In a further exemplary embodiment, the front side of the impeller blades is shaped in such a way that, after reaching an outermost point, it approaches the main axis again.

   Fig. 3. shows in a running wheel 11 such a blade 12, the front of which after reaching the outermost point 13 approaches again at 14 of the axis of rotation; If the secondary delivery rate drops, the flow leaves the rear side, the blade and part 14 generate a wave in the substance that is then slowed down in the pressure housing, which runs approximately along the line drawn in dotted line in the extension of 14 and which the substance and through it allows the generated friction forces to penetrate deeper into the impeller channel and therefore superimposes mixing processes on the centripetal field,

   whose strength increases with decreasing delivery rate. This effect strengthens ver see if also the mixing blades 7 described with reference to FIG. 2 are arranged, as shown in FIG. As the further course of the starting from part 14 and the other dotted lines indicate, the mixing paddle 7 then grasps these fronds and throws the substance contained in it into the interior of the impeller.



  In the impeller 15 according to FIG. 4, the front side 10 of the impeller blades 16 has a forward curvature on the outside. When the secondary flow rate is full, its influence is small, since the flow mainly follows the rear 9 of the blade and therefore hardly touches the forward curve of the front side. However, if the secondary flow rate falls, the flow begins more towards the front 10 to follow the blade and its forward curvature then initially increases the delivery pressure of the impeller, so it works against a further decrease in delivery rate.

   If the delivery rate continues to decrease anyway, a flow develops at the forward curve, as indicated by the dotted arrows, in that the movement of the substance in the pressure housing has become so slow and its speed relative to the impeller so great that the forward curved part of the blade front side, while deflecting the already strongly weakened impeller flow, is able to pick up material from the pressure housing and throw it into the interior of the impeller. The resulting mixing process, which increases in starch with decreasing amount of feed, can be further reinforced by also arranging the mixing blades 7 already described.



  The embodiments of FIGS. 2 to 4 are not tied to a certain number of main and mixing blades. You can find use both on their own and with advantage in connection with the execution example described with reference to FIG.



  In the exemplary embodiments described above, the mixing processes are superimposed on the centripetal field from the pressure side of the impeller. In a further exemplary embodiment, which is also drawn in in FIG. 1, this is done from the suction side. Fixed guide vanes 17 are arranged on the suction side of the impeller in such a way that they protrude into the cavity of the wheel surrounding the hub and adapt to the contours of the wheel.



  With full secondary delivery, the influence of these guide vanes is minimal. If, however, the secondary delivery rate decreases, these guide blades ensure that the angle at which they guide the material into the wheel no longer corresponds to the entry angle given to the impeller blades. As a result, there are mixing processes that are carried into the impeller with the flow and that superimpose its Zentri petalfeld.

   The strength of these mixing processes increases as soon as the secondary delivery rate increases. In addition, the Leits @ chaufesu prevent the emergence of an unavoidable centripetal field,

       by preventing the rotation of the impeller from reversing to Uie (material flow on the impeller hub and in the suction pipe. This exemplary embodiment is also not tied to a specific number of blades. It can be used both on its own and with advantage in conjunction with other exemplary embodiments .

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Kreiselpumpe, insbesondere für nicht homogene Förderstoffe, dadurch gekenn zeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche unvermeidbaren Zentripetalfeldern Misch vorgänge derart überlagern, dass die Stärke dieser Mischvorgänge, zunimmt, sobald die sekundliche Fördermenge abnimmt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Laufrad höchstens vier Hauptschaufeln vorgesehen sind und dass die axiale Breite derselben am Austritt grösser ist als am Eintritt. 2. Kreiselpumpe nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hauptschaufeln des Laufrades am äussern Umfang desselben Mischschaufeln vorgese hen sind, deren Vorderseite vorwärtsge krümmt ist. 3. PATENT CLAIM: Centrifugal pump, especially for non-homogeneous conveying materials, characterized in that means are provided which superimpose unavoidable centripetal fields mixing processes in such a way that the strength of these mixing processes increases as soon as the secondary flow rate decreases. SUBClaims: 1. Centrifugal pump according to claim, characterized in that a maximum of four main blades are provided in the impeller and that the axial width of the same is greater at the outlet than at the inlet. 2. Centrifugal pump according to claim. characterized in that mixing blades are provided between the main blades of the impeller on the outer circumference of the same, the front side of which is curved forward. 3. Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite jeder Hauptschaufel des Laufrades derart geformt ist, dass sie nach Erreichen eines äussersten Punktes sich der Drehachse wieder nähert. 4. Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite jeder Hauptschaufel des Laufrades aussen eine Vorwärtskrümmung aufweist. 5. Kreiselpumpe nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Saug seite des Laufrades feste Leitschaufeln der art angeordnet sind, dass sie in die die Nabe umgebende Höhlung des Rades hineinragen und sich den Konturen desselben anpassen. 6. Centrifugal pump according to claim, characterized in that the front of each main blade of the impeller is shaped in such a way that it approaches the axis of rotation again after reaching an outermost point. 4. Centrifugal pump according to claim, characterized in that the front side of each main blade of the impeller has a forward curve on the outside. 5. Centrifugal pump according to claim, characterized in that fixed guide vanes are arranged on the suction side of the impeller of the type that they protrude into the cavity of the wheel surrounding the hub and adapt to the contours of the same. 6th Kreiselpumpe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Me- ridiangeschwindigkeiten des Förderstoffes massgebenden Querschnitte der Laufschaufel kanäle am Austritt mindestens dreimal so gross sind wie am Eintritt. 7. Kreiselpumpe nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Abstand der Austrittskante der Laufradschaufeln von ,der Drehachse höchstens 2,7.ma1 so gross ist wie der Abstand ihrer Eintrittskante von ;der Drehachse. Centrifugal pump according to dependent claim 1, characterized in that the cross-sections of the rotor blade channels which are decisive for the meridian speeds of the conveyed material are at least three times as large at the outlet as at the inlet. 7. Centrifugal pump according to dependent claim 1, characterized in that the distance between the trailing edge of the impeller blades and the axis of rotation is at most 2.7 times as large as the distance between its leading edge and the axis of rotation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE977016C (en) * 1951-04-01 1964-11-05 Eta Corp G M B H Centrifugally acting centrifugal pump impeller with blades bounded by impeller walls or by stationary walls and a throat-like narrowing in the blade channel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE977016C (en) * 1951-04-01 1964-11-05 Eta Corp G M B H Centrifugally acting centrifugal pump impeller with blades bounded by impeller walls or by stationary walls and a throat-like narrowing in the blade channel

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