CH261718A - Kreiselpumpenanlage. - Google Patents

Description

      Kreiselpumpenanlage.       Die Erfindung betrifft eine     Kreiselpum-          penanlage,    insbesondere zur Förderung von  Abwässern, und besteht darin, dass die Welle  des Laufrades eine derartige Stellung zur  Horizontalen aufweist und der     Saugeintritt     über dein Laufrad angeordnet ist, dass im  Laufrad sich ausscheidende Gase     bzw.    Dämpfe  nach oben entweichen können. Vorteilhafter  weise bildet der Gehäuseoberteil der Pumpe  einen Teil des Bodens eines Sammelschachtes.  Der     Einlaufstutzen    kann bündig mit dem Ge  häuseoberteil abschliessen.  



  Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungs  beispiele der Erfindung schematisch dar  gestellt.  



       Fig.    1 und 2 zeigen Diagramme einer  Pumpe mit niederem und mit hohem     ns.     



       Fig.    3 zeigt eine Abwasserförderanlage im  Schnitt,       Fig.    4 den Boden des     Sammelschachtes,          Fig.    5 einen Schnitt durch eine weitere  Ausführung der Kreiselpumpe in grösserem  Massstab und       Fig.    6 den     Auslass    der Gase durch die  Lauf     radwelle.     



  Beim Fördern bzw. Umwälzen von Abwas  ser in bisherigen     Kreiselpumpenanlagen    zeigt  sich ein unstabiles Arbeiten. Diese Unstabili  tät macht sich bemerkbar in einem Abnehmen  der Fördermenge und einer Verringerung der  Förderhöhe, wodurch auch die von der Pumpe  aufgenommene Leistung sich ändert. Die  Empfindlichkeit des Pumpenlaufrades hängt  zum Teil mit der spezifischen Drehzahl     ne    zu-         sammen,    welche die Gesetzmässigkeit des un  stabilen Betriebes bestimmt.. Dabei kann sich  der Rückgang in der Förderleistung bezüglich  des Kraftbedarfes der Pumpe negativ oder po  sitiv auswirken. Dies wird durch die Charak  teristik der Pumpe bestimmt.  



  Es hat sich gezeigt, dass die im Abwasser  enthaltenen Stoffe mit Gasen gesättigt sind       bzw.    Gase entwickeln. Infolge der Geschwin  digkeitszunahme in der Pumpe und der damit  verbundenen, unvermeidlichen örtlichen Um  strömungen an den Schaufelspitzen beim Ein  tritt des Laufrades entstehen Druckabfälle.  Diese     Drucksenkungen    werden noch vergrö  ssert durch die in Rotationsbewegung mitge  rissenen, mit Gas gesättigten Stoffe.  



  Dadurch entsteht eine Ausscheidung von  Gasen im Flüssigkeitsstrom. Die Gase, die  leichter als die Flüssigkeit sind,     sammeln    sich  bzw. stauen sich um die Nabe des Laufrades.  Infolgedessen verengt sieh durch dieses Phä  nomen der Eintrittsquerschnitt des Laufrades  und bewirkt ein Abdrosseln der Fördermenge  auf der Saugseite, was ausserdem eine aus  giebige Begünstigung der Gasausscheidung  bedeutet.  



  Dies erklärt, dass in den bisherigen Anla  gen in der im Betrieb befindlichen Pumpe in  Abhängigkeit von der Zeit eine immer zu  nehmende Gasausscheidung auftritt und die  Saugdrosselung des Flüssigkeitsstromes immer  grösser wird. Dadurch wird die Pumpe zum       Kavitieren    gedrängt, indem die entstehenden  Unterdrücke die     Dampfspannung    bei der ge-           gebenen    Flüssigkeitstemperatur erreichen, ein  Vorgang, welcher     zur        Verdampfung    der Flüs  sigkeit selbst     führt.     



  In     Fig.    1 sind die Verhältnisse     und    die  Gesetzmässigkeit eines solchen     unstabilen    Be  triebes für     eine    Pumpe mit     niedrigem    na dar  gestellt, in     Fig.    2 diejenigen für eine Pumpe  mit hohem     nfi.     



  Bei der     Inbetriebsetzung    arbeitet die  Pumpe im     Schnittpunkt    B der     QH-Kennlinie          und    der     Rohrleitungskennlinie        K.    Entspre  chend der Zeitdauer des Betriebes     verschiebt     sich der Betriebspunkt B infolge der     erwähp-          ten    Gasabsonderung im     Eintritt    des Laufrades  längs der     K-Linie,

          und    es bildet sich     Ka-          vitationsbetrieb.        Aus    den beiden Diagrammen  ist     ersichtlich,    dass mit     zunehmender    Betriebs  dauer     durch    das Phänomen der     Abdrosselung     im     Eintritt    des     Laufrades    die Fördermenge  und gleichzeitig mehr     und    mehr die     Gesamt-          förderhöhe    verringert     wird.    Die Kurve N  zeigt die Veränderung des     Kraftbedarfes    der    <RTI  

   ID="0002.0038">   Pumpe;    während bei einer     Piunpe    mit niedri  gem     n &     der     Kraftbedarf        zLUrückgeht,    steigt er  bei Pumpen     mit    hohem     n".     



  Um den Betrieb     praktisch        aufrechterhalten          zu    können, bedingt dieses     unstabile    Arbeiten  in gewissen Fällen     ein    periodisches Abstellen  und     Wiederinbetriebsetzen    der Pumpe, in an  dern das Einschalten     eines        Zulaufdruckes.     



  Weder das, eine noch das andere ist bei       einer    Anlage nach     Fig.    3 erforderlich, in  dem der Saugeintritt über dem     Laufrad    an  geordnet ist und die     Welle        senkrecht    ange  ordnet     ist,    so dass im Laufrad sich     aussehei-          dende    Gase bzw. Dämpfe durch die Saug  mündung     entweichen    können.  



  Der Hauptstrang     (Fig.1)        eines    Abwasser  netzes     ist    durch den Kanal 2 mit dem     Sam-          melschacht    3 der Pumpenanlage     verbunden     und hat bei der     Einmündung    des Kanals 2       einen    Brunnen 4     ztun    Abfangen von schwe  ren,     mit    dem Abwasser mitgeführten Gegen  ständen.

   Der     Gehäuseoberteil    5 der     Kreisel-          piunpe    6 bildet einen Teil des Bodens des       Sammelsehachtes    3, indem die Pumpe 6 in  einer Grube 7 versenkt angeordnet ist. Der       Einlaufstutzen    8     ist    bündig in den Gehäuse-         oberteil    5 eingesetzt und trägt     mittels    Rippen  9 ein Schutzrohr 10 für die Welle 11 des  fliegend angeordneten Laufrades 12.  



  Das     Spiralgehäuse    13 ist mit einem nach  oben gebogenen Austritt 14 versehen, an dem  sich der     Diffusor    15 der Steigleitung 16 an  schliesst, der durch den aufwärtsgebogenen  Austritt 14 einfach angeschlossen und leicht  gereinigt werden kann     (Fig.    3 -und 4). Ausser  dem ist ein ebener Abschluss des     Sammel-          schachtbodens    möglich.     Auf    dem     Maschinen-          hausboden   <B>17</B> ist der Antrieb der Pumpe 6,       ein    Elektromotor 18, aufgestellt.  



  Das aus dem Hauptstollen 1 in den     Sam-          melschacht    3 übertretende Abwasser fliesst  nun der Pumpe durch den     Einlaufstutzen    8  zu und die sich im Laufrad bildenden Gase  entweichen durch den     Stutzen    8 nach oben,  so dass der unstabile Betrieb der bisher be  kannten Pumpen     vermieden    ist.  



       In        Fig.    5 ist die Pumpe 6 in grösserem  Massstab dargestellt. An Stelle des radialen  Laufrades 12 ist ein     Diagonallaufrad    19 vor  gesehen, welches vom Gehäuse 20 umgeben  ist. Beim Ausbau des Saugstutzens 8, der auch  hier bündig in den Oberteil 5 des Pumpen  gehäuses eingesetzt ist, um einen glatten Ein  lauf zu erhalten, wird eine Öffnung     5a    frei,  durch die das Laufrad 19 samt dem Gehäuse  20 nach oben ausgebaut werden kann.  



  Innerhalb des Schutzrohres sind die La  ger 21 angeordnet, zwischen denen eine Kam  mer 22 vorgesehen ist für eine hydraulische  Abdichtung der Welle. Der Kammer 22 wird       durch    das Rohr 23     Reinwasser    zugeführt, das  an das Wasserleitungsnetz oder an einem       Reinwasserbehälter    über dem höchsten     Was-.          serspiegel    im Sammelschacht angeordnet ist.  Damit ist der untere Teil des Schutzrohres 1.0  hydraulisch abgedichtet     und    das     Eindringen     von Schmutzwasser wird verhindert.  



  Die fliegende     Anordnung    des Laufrades  12 bzw. 19 der Pumpe     und    die Anordnung  der Lagerung im Schutzrohr ohne Lagerung  im Innern der Pumpe 6     ermöglicht,    dass die  Pumpe ohne Gefahr auch trocken     laufen    kann,  so dass sie jederzeit ohne vorheriges Abstellen      wieder zu fördern beginnt, sobald Abwasser in  den Sammelschacht     hineinfliesst.     



  Die Leitung 24, an die eine Ringleitung  25 angeschlossen ist, von welcher über dem  Umfang des Schutzrohres verteilte Düsen 26  abzweigen, dient zur Zufuhr von     Reinwasser     unter Druck, um die Schaufeln, insbesondere  auf der Eintrittsseite und am äussern Um  fang, kräftig bespülen zu können und die  Reinigung des Laufrades von den sich sam  melnden Gasen zu unterstützen. Die Leitung  24 ist dazu mit einem vom Maschinenraum  aus     bedienbaren        Abschlussventil    versehen und  an das Wasserleitungsnetz bzw. ein Druck  wassernetz oder einen hochgelegenen Behälter  angeschlossen.

   Anstatt dass die Düsen am  Schutzrohr angebracht sind, können sie auch  am Laufrad selbst bzw. an der Welle vorge  sehen sein, wobei dann das Spritzwasser durch  die Welle oder durch ein die Welle umgeben  des Rohr zugeführt wird. Es können aber  die Düsen an der Wand des Sammelschachtes  angeordnet und gegen den     Laufradeintritt    ge  richtet sein.  



  Das Laufrad 19 in     Fig.    6 ist mit an den  innern Schaufelwurzeln in der Nähe der Ein  trittskante 27 angeordneten     Auslassöffnungen     28 versehen, durch die die sich ansammelnden  Gase entweichen können. Dazu münden die  Öffnungen 28 in eine die Welle 11 umgebende  Ringnut 29 ein. An die Ringnut 29 schliesst  sich die Querbohrung 30 und die Längsboh  rung 31 in der Welle 11 an. Die Längsboh  rung 31 erstreckt sich bis über den höchsten  Wasserspiegel im Sammelschacht und mün  det dort in die Querbohrung 32 ein, die mit  der Ringnut. 33 in Verbindung steht, welch  letztere einen     Abzugkanal    34 aufweist, um  die Gase ausserhalb des Schutzrohres entwei  chen zu lassen. An Stelle der Bohrung 31 in  der Welle 11 kann auch ein die Welle 11 um  gebendes Rohr vorgesehen sein.

    



  Bei der beschriebenen Ausführung ergibt  sich der Vorteil, dass die im Eintritt des Lauf  rades abgesonderten Gase entweichen können,  indem sie längs oder durch die Welle bis zur  Oberfläche des Wasserspiegels oder darüber  emporsteigen. Sie werden damit keine schäd-    liehe Drosselung mehr bewirken können und  ein unstabiler Betrieb ist daher ausgeschlos  sen. Dadurch, dass die Pumpe einen Teil des  Bodens des Sammelschachtes bildet, kann der  Schacht vollständig entleert werden und die  Pumpe kann ohne Gefahr von Abschnappen  auch die kleinste Menge fördern. Auch nach  einem Trockenlaufen wird sie immer imstande  sein, alle auftretenden Abwassermengen zwi  schen dem für sie bestimmten maximalen  Wert und dem Nullpunkt zu bewältigen.

    Ferner ermöglicht die Anordnung eine leichte  Zugänglichkeit zum Eintritt des Laufrades  während des Betriebes, um eventuelle Ver  stopfungen durch Zufuhr von Druckwasser  oder Druckluft reinigen zu können.  



  Die vorliegende Erfindung beschränkt sich  nicht auf Kreiselpumpen zum Fördern von  Abwasser, sondern kann für jede Kreisel  pumpe, die zum Fördern von gas- bzw.       dämpfeausscheidenden        Flüssigkeiten    dient,  angewendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kreiselpumpenanlage, insbesondere zur Förderung von Abwässern, dadurch gekenn zeichnet, dass die Welle des Laufrades eine derartige Stellung zur Horizontalen aufweist und der Saugeintritt über dem Laufrad an geordnet ist, dass im Laufrad sich ausschei dende Gase bzw. Dämpfe nach oben entwei chen können. UNTERANSPRüCHE 1. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ge häuseoberteil der Pumpe einen Teil des Bo dens eines Sammelschachtes bildet. 2. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Ein laufstutzen bündig mit dem Gehäuseoberteil abschliesst.

   3. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad an der Schaufelwurzel nahe der Schaufeleintrittskante mit Auslassöffnungen für die Gase versehen ist. 4. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass Auslass- öffnungen im Laufrad in eine Bohrung in der Welle einmünden.

   5. greiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass Auslass- öffnungen im Laiürad in ein die Welle -Lun- gebendes Rohr einmünden. 6. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurcli gekennzeichnet, dass das Laufrad mit einer Radialschaufelung verse hen ist.

   7. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad mit einer Diagonalschaufelung ver sehen ist. B. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad fliegend angeordnet ist. 9. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die La gerung innerhalb eines am Einlaufstutzen be festigten Schutzrohres für die Welle angeord net ist.

   10. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch und Unteranspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Einlaufstutzen mit einem derartigen Aussendurchmesser versehen ist, dass beim Abbau des Stutzens eine öff- nung freigelegt wird, durch die das Laufrad samt dem ihn umgebenden Gehäuseteil nach oben ausgebaut werden kann.

   11. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Spiralgehäuse mit einem nach oben gebogenen Austritt versehen ist, zum Zweck, einen ebe nen Abschluss des Sammelschachtbodens durch das Pumpengehäuse zu erzielen und eine ein fach anzuschliessende, leicht zu reinigende Steigleittuug zu ermöglichen.

   12. Kreiselpuunpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradwelle mittels einer hydraulischen Reinwasserabdichtung am Austritt des Schutz rohres abgedichtet ist. 13. Kreiselpumpenanlage nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass gegen die Laufradschaufeln gerichtete Düsen vorge sehen sind, zum Zweck, die Schaufeln durch Einspritzen von Reinwasser reinigen zu können.