Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zentrifugalpumpenaggregat mit einem Gehäuse, das eine Ansaugkammer und eine Druckkammer für die zu fördernde Flüssigkeit aufweist, und einem auf einer von einem Antriebsorgan antreibbaren Welle sitzenden Laufrad, dem ein Statorteil zugeordnet ist, der sich zwischen der Ansaugkammer und dem Druckraum befindet.
In der chemischen Verfahrenstechnik sind Pumpen vielfach die einzigen mechanischen Vorrichtungen und bilden erfahrungsgemäss eine der grössten Störungsquellen. Besondere Schwierigkeiten bieten die Dichtungen für die rotierende Antriebswelle zum Laufrad, das in die zu fördernde Flüssigkeit eingetaucht ist. Als Dichtungen werden in der Regel Stopfbüchsen oder Gleitringdichtungen verwendet. Diese erfordern stets einen grossen Aufwand an Wartung und einen äusserst sorgfältigen Zusammenbau. Weitere Schwierigkeiten bietet die Lagerung der rotierenden Welle, sofern diese Lagerung im Ausgangs- und/oder Druckraum erfolgt. Sowohl die Dichtungen als auch die Lager erfordern normalerweise eine Schmierung, so dass die Gefahr einer Verunreinigung der zu fördernden Flüssigkeit durch das Schmiermittel besteht.
In vielen Fällen ist es auch nicht statthaft, die Pumpe in Betrieb zu setzen, ohne dass das Laufrad von Flüssigkeit umgeben ist, oder die Pumpe bis zur völligen Entleerung laufen zu lassen.
Um diese bekannten Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, eine Pumpe als sogenannte Tauchpumpe zu konstruieren. Bei dieser Bauart befindet sich das Laufrad am Ende einer freifliegend rotierenden Welle, wobei die Lagerung der Welle so hoch über dem Flüssigkeitsniveau erfolgt, dass die zu fördernde Flüssigkeit nicht in Berührung mit den Lagern kommen kann. Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, dass das Laufrad nur zugänglich ist, wenn das ganze Gehäuse der Pumpe demontiert und mindestens der Druckstutzen gelöst wird, was natürlich nur nach vorheriger Entleerung stattfinden kann.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und ein Zentrifugalpumpenaggregat zu schaffen, bei dem das Laufrad leicht zugänglich ist, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Statorteil an einem einlasseitig in das Gehäuse ragenden, an diesem wegnehmbar angebrachten Träger befestigt ist und in eine im Gehäuse zwischen der Ansaugkammer und der Druckkammer befindlichen Öffnung passt. Dies hat den Vorteil, dass durch Lösen der Verbindung zwischen Gehäuse und Träger die Pumpe aus dem Gehäuse gehoben werden kann, so dass das Laufrad zugänglich wird, ohne dass das Gehäuse entleert und demontiert werden muss.
Da im Betrieb sowohl die Welle als auch der Statorteil in die Flüssigkeit eingetaucht sind, können auch Flüssigkeiten stark ändernder Temperatur gefördert werden, denn eine Längenänderung der Welle bleibt dann ohne Einfluss auf das Spiel zwischen Laufrad und Statorteil, weil sie durch eine entsprechende Längenänderung des Trägers kompensiert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist mit der
Bezugsziffer 1 ein als Antriebsorgan verwendeter Elektromotor bezeichnet, dessen Lager (nicht eingezeichnet) entspre chend kräftig ausgebildet sind, um den durch das Laufrad 7 verursachten Lagerdruck aufzunehmen. Die Motorwelle 2 ist mittels der Kupplungsstücke 3 und 4 und den Bolzen 5 an die
Welle 6 des Laufrades 7 gekuppelt. Die Kupplungsstücke 3 und 4 sind in bekannter Weise durch Keile 10 und 11 gegen
Verdrehen gesichert und mittels der Schrauben 12, 13 und den
Scheiben 14, 15 an der Motorwelle 2, bzw. der Welle 6 befe stigt. In ähnlicher Weise ist das Laufrad 7, das mit nach aussen verlaufenden Kanälen für die zu fördernde Flüssigkeit versehen ist, mittels des Keils 18 und der Mutter 19 am anderen Ende der Welle 6 befestigt.
Es wäre auch möglich, auf eine Kupplung zwischen der Motorwelle 2 und der Laufradwelle 6 zu verzichten und beide Wellen 2, 6 aus einem Stück zu fertigen. Mit anderen Worten.
die Motorenwelle 2 könnte verlängert werden, um an einem Ende das Laufrad 7 aufzunehmen. Es ist zu beachten, dass gerade die Tatsache, dass der Statorteil 33 wegnehmbar in eine im Gehäuse 40 befindliche Öffnung passt, diese sehr einfache Konstruktion ohne Kupplung ermöglicht, ohne dass dadurch die leichte Zugänglichkeit des Laufrades beeinträchtigt würde.
Durch Lösen der Bolzen 29 kann nämlich auch bei Verwendung einer verlängerten Motorenwellen 2 mit an dieser angebrachtem Laufrad 7 immer noch der ganze Pumpenblock herausgehoben werden. Dasselbe trifft auch zu, wenn die Motorenwelle 2 als Hohlwelle ausgebildet wird, um eine dementsprechend verlängerte Laufradwelle 6 aufzunehmen.
Das Antriebsorgan 1 ist mittels der Bolzen 21 und den Muttern 22 an einem Flansch 24 des Supports 23 angebracht.
Der Support 23 weist einen weiteren Flansch 25 auf. Dieser dient einerseits dazu, den Support 23 mittels über den Umfang des Flansches verteilter Bolzen 26, von denen nur einer sichtbar ist, mit dem Flansch 31 des Trägers 30 zu verbinden.
Andererseits wird der Flansch 25 auch benützt, um den Support 23 mittels der Bolzen 29, von denen nur einer sichtbar ist.
mit dem Flansch 42 des Gehäuses 40 zu verbinden. Um das Eindringen von Verunreinigungen zu vermeiden, ist an der Durchgangsöffnung 27 des Flansches 25 eine Dichtung 28 vorgesehen. Ferner weist der Flansch 25 eine konzentrische Ausdrehung 8 auf, um eine Zwischenplatte 35 konzentrisch aufzunehmen. Zwischen dem Flansch 25 und der Zwischenplatte 35 befindet sich ein Wellenring 36. der mit Schrauben 37 auf der Welle befestigt ist.
In der Zwischenplatte 35 kann z.B. eine radiale Bohrung (nicht eingezeichnet) vorgesehen werden, um in den Raum 43 ein inertes Gas, z.B. Stickstoff N2, einzuleiten, damit keine Luft, bzw. kein Luftsauerstoff zu der Flüssigkeit eindringen kann.
Der Träger 30 besteht aus einem hohlzylindrischen Körper.
z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 32 versehen ist und an einem Ende den Statorteil 33 aufweist. Der Statorteil 33 besitzt eine Labyrinthdichtung 34 und ragt passend in eine Öffnung 41 des Gehäuses 40, die die Ansaugkammer 45 mit der Druckkammer 46 verbindet. Der die Druckkammer 46 umschliessende Gehäusedeckel 50 ist in üblicher Weise mittels einer Dichtung 51 und Bolzen 53 an einem Flanschen 39 des Gehäuses 40 befestigt, und kann beispielsweise einen Flansch 52 zum Anschluss einer Ausgangsleitung aufweisen.
Am Gehäusedeckel 50 ist mittels der Schrauben 55 und der Dichtung 56 der Blindflansch 57 befestigt.
Zweckmässigerweise wird anstelle des Blindflansches 57 ein Absperrorgan angebracht, z.B. ein Ventil. Dies erlaubt eine vollständige Entleerung der Pumpe auf einfache Weise durch Öffnen des Ventils bei Stillstand der Pumpe.
Das Gehäuse 40 besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem hohlzylindrischen Körper, z.B. einem Rohr, das mit Durchlassöffnungen 48 versehen und am Ende eines Tankes 60 angeschweisst ist. Es ist aber auch möglich, anstelle von Durchlassöffnungen z.B. einen Einlasstutzen vorzusehen, der an eine Zuführungsleitung anschliessbar ist.
Beim Betrieb der Pumpe tritt die Flüssigkeit aus dem Tank 60 durch die Durchlassöffnungen 48 und 32 in die Ansaugkammer 45 ein und fliesst durch die Öffnung 38 im Statorteil 33 in die Nuten 9 des Laufrades 7. Durch die Drehung des Laufrades 7 wird die Flüssigkeit einer Zentrifugalbeschleum- gung unterzogen, die einem Druckanstieg längs des Radius des Laufrades 7 von innen nach aussen bewirkt, so dass die Flüs sigkeit in die Druckkammer 46 und von dort zum Verbraucher fliessen kann.
Wenn das Laufrad 7 beispielsweise zur Reinigung zugänglich gemacht werden muss, genügt es, die Bolzen 29 zu lösen, worauf der ganze Pumpenblock herausgehoben werden kann, ohne dass das Gehäuse geleert oder demontiert werden müsste.
Ebenso ist es möglich, auf einfache Weise das Antriebsorgan 1 durch Lösen der Schrauben 21 und 5 zu entfernen oder auszuwechseln.
The present invention relates to a centrifugal pump unit with a housing which has a suction chamber and a pressure chamber for the liquid to be pumped, and an impeller seated on a shaft that can be driven by a drive element, to which a stator part is assigned, which is located between the suction chamber and the pressure chamber .
In chemical process engineering, pumps are often the only mechanical devices and experience has shown that they are one of the greatest sources of interference. The seals for the rotating drive shaft to the impeller, which is immersed in the liquid to be pumped, present particular difficulties. Stuffing boxes or mechanical seals are generally used as seals. These always require a great deal of maintenance and extremely careful assembly. The storage of the rotating shaft presents further difficulties, provided that this storage takes place in the outlet and / or pressure chamber. Both the seals and the bearings normally require lubrication, so that there is a risk of the liquid to be conveyed being contaminated by the lubricant.
In many cases it is also not permissible to start the pump without the impeller being surrounded by liquid, or to let the pump run until it is completely empty.
In order to avoid these known disadvantages, it is known to construct a pump as a so-called submersible pump. In this design, the impeller is located at the end of a freely rotating shaft, the shaft being mounted so high above the liquid level that the liquid to be pumped cannot come into contact with the bearings. However, this type of construction has the disadvantage that the impeller is only accessible if the entire housing of the pump is dismantled and at least the pressure port is loosened, which of course can only take place after it has been emptied beforehand.
The object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned above and to create a centrifugal pump unit in which the impeller is easily accessible without the housing having to be emptied and dismantled.
According to the present invention, this is achieved in that the stator part is attached to a carrier which protrudes into the housing on the inlet side and is removably attached and fits into an opening in the housing between the suction chamber and the pressure chamber. This has the advantage that the pump can be lifted out of the housing by loosening the connection between the housing and the carrier, so that the impeller is accessible without the housing having to be emptied and dismantled.
Since both the shaft and the stator part are immersed in the liquid during operation, liquids with strongly changing temperatures can also be conveyed, because a change in length of the shaft then has no effect on the play between the impeller and stator part, because it is caused by a corresponding change in length of the carrier is compensated.
An embodiment of the present invention will now be described with reference to the drawing. This is with the
Reference numeral 1 denotes an electric motor used as a drive element, the bearings (not shown) of which are accordingly strong in order to absorb the bearing pressure caused by the impeller 7. The motor shaft 2 is by means of the coupling pieces 3 and 4 and the bolts 5 to the
Shaft 6 of the impeller 7 coupled. The coupling pieces 3 and 4 are in a known manner by wedges 10 and 11 against
Twisting secured and by means of the screws 12, 13 and the
Disks 14, 15 on the motor shaft 2, or the shaft 6 BEFE Stigt. In a similar way, the impeller 7, which is provided with outwardly extending channels for the liquid to be conveyed, is fastened to the other end of the shaft 6 by means of the wedge 18 and the nut 19.
It would also be possible to dispense with a coupling between the motor shaft 2 and the impeller shaft 6 and to manufacture both shafts 2, 6 from one piece. In other words.
the motor shaft 2 could be extended in order to accommodate the impeller 7 at one end. It should be noted that the very fact that the stator part 33 fits removably into an opening located in the housing 40 enables this very simple construction without coupling, without impairing the easy accessibility of the impeller.
By loosening the bolts 29, the entire pump block can still be lifted out even when using an extended motor shaft 2 with an impeller 7 attached to it. The same also applies if the motor shaft 2 is designed as a hollow shaft in order to accommodate a correspondingly elongated impeller shaft 6.
The drive element 1 is attached to a flange 24 of the support 23 by means of the bolts 21 and the nuts 22.
The support 23 has a further flange 25. This serves on the one hand to connect the support 23 to the flange 31 of the carrier 30 by means of bolts 26 distributed over the circumference of the flange, only one of which is visible.
On the other hand, the flange 25 is also used to support the support 23 by means of the bolts 29, only one of which is visible.
to connect to the flange 42 of the housing 40. In order to avoid the penetration of contaminants, a seal 28 is provided on the through opening 27 of the flange 25. Furthermore, the flange 25 has a concentric recess 8 in order to receive an intermediate plate 35 concentrically. Between the flange 25 and the intermediate plate 35 there is a shaft ring 36 which is fastened to the shaft with screws 37.
In the intermediate plate 35 e.g. a radial bore (not shown) can be provided in order to introduce an inert gas, e.g. Introduce nitrogen N2, so that no air or atmospheric oxygen can penetrate the liquid.
The carrier 30 consists of a hollow cylindrical body.
e.g. a tube which is provided with passage openings 32 and has the stator part 33 at one end. The stator part 33 has a labyrinth seal 34 and projects fittingly into an opening 41 of the housing 40, which connects the suction chamber 45 with the pressure chamber 46. The housing cover 50 surrounding the pressure chamber 46 is fastened to a flange 39 of the housing 40 in the usual way by means of a seal 51 and bolts 53, and can for example have a flange 52 for connecting an outlet line.
The blind flange 57 is fastened to the housing cover 50 by means of the screws 55 and the seal 56.
Appropriately, instead of the blind flange 57, a shut-off device is attached, e.g. a valve. This allows the pump to be completely emptied in a simple manner by opening the valve when the pump is at a standstill.
The housing 40 in the present embodiment consists of a hollow cylindrical body, e.g. a pipe which is provided with passage openings 48 and which is welded to the end of a tank 60. But it is also possible to use e.g. to provide an inlet connector which can be connected to a supply line.
When the pump is in operation, the liquid from the tank 60 enters the suction chamber 45 through the passage openings 48 and 32 and flows through the opening 38 in the stator part 33 into the grooves 9 of the impeller 7. The rotation of the impeller 7 turns the liquid into a centrifugal slurry - Subjected to a pressure increase along the radius of the impeller 7 from the inside to the outside, so that the liquid can flow into the pressure chamber 46 and from there to the consumer.
If the impeller 7 has to be made accessible for cleaning, for example, it is sufficient to loosen the bolts 29, whereupon the entire pump block can be lifted out without the housing having to be emptied or dismantled.
It is also possible to remove or replace the drive element 1 in a simple manner by loosening the screws 21 and 5.