Claims (3)
PATENTANSPRUCH Ein- oder mehrstufige Kreiselmaschine für Flüssigkeiten, mit einem Pumpengehäuse (11) und Einrichtungen zur Verminderung der Radseitenreibung konstruktionsbedingt ungünstig gestalteter sowie mit Flüssigkeit gefüllter Radseitenräume (9), die mittels innerhalb des Gehäuses (11) befestigter, radialer und/oder axialer Trennelemente abschirmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (11) ein oder mehrere umlaufende Stege (8) je eine oder mehrere Trennscheiben (7) halten, dass die Trennscheiben (7) zur Druckentlastung mit Öffnungen (10) versehen sind und dass entsprechend der Grösse und Richtung der Druckentlastung der Öffnungsdurchmesser und der Anordnungsdurchmesser wählbar ist.
CLAIM FOR PATENT Single-stage or multi-stage centrifugal machine for liquids, with a pump housing (11) and devices for reducing the wheel side friction which is unfavorably designed due to the design and is filled with liquid are characterized in that within the housing (11) one or more circumferential webs (8) each hold one or more cutting discs (7), that the cutting discs (7) are provided with openings (10) for pressure relief and that according to the size and direction of depressurization, orifice diameter and array diameter is selectable.
Die Erfindung betrifft ein- oder mehrstufige Kreiselmaschinen für Flüssigkeiten.The invention relates to single-stage or multi-stage centrifugal machines for liquids.
In Kreiselmaschinen allgemeiner Art, ob ein- oder mehrstufige Kreiselpumpen oder Turbinen, sind aus den verschiedensten Gründen, z. B. einfacher Giesstechnik, gewisser Baukastensysteme, der Durchdringung verschiedener Strömungsräume, beispielsweise bei Serienkreiselpumpen (Fig. 1), zu grosse, wassergefüllte, den Radseitenraumwirbel abbremsende Seitenräume in enger Nachbarschaft zu den rotierenden Laufrädern zu finden, die dadurch erheblich erhöhte Radseitenreibungsverluste an der Seitenwand des rotierenden Laufrades verursachen und somit den Gesamtwirkungsgrad der Kreiselpumpe senken.In centrifugal machines of a general nature, whether single or multi-stage centrifugal pumps or turbines, for various reasons such. B. simple casting technology, certain modular systems, the penetration of different flow spaces, for example in series centrifugal pumps (Fig. 1), side spaces that are too large, water-filled and slow down the impeller side space vortex in close proximity to the rotating impellers, which result in significantly increased impeller side friction losses on the side wall of the cause rotating impeller and thus reduce the overall efficiency of the centrifugal pump.
Auch sind auf andere Art nachteilig gestaltete Seitenräume (Fig. 2) von Kreiselpumpen, insbesondere auch eine heute übliche doppelt nachteilige Ausführung (Fig. 3) des Radseitenraumes mit grosser axialer Erstreckung und zusätzlich stark rotationsunsymmetrischer Art bekannt.Side spaces (FIG. 2) of centrifugal pumps that are disadvantageously designed in a different way are also known, in particular a design that is doubly disadvantageous today (FIG. 3) of the impeller side space with a large axial extent and an additional strong rotationally asymmetrical nature.
Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteils, wobei als Lösung der Aufgabe vorgeschlagen wird, dass innerhalb des Gehäuses ein oder mehrere umlaufende Stege je eine oder mehrere Trennscheiben halten, dass die Trennscheiben zur Druckentlastung mit Öffnungen versehen sind und dass entsprechend der Grösse und Richtung der Druckentlastung der Öffnungsdurchmesser und der Anordnungsdurchmesser wählbar ist. Durch diese entsteht ein bezüglich des Radseitenreibungsverlustes günstiger Radseitenraum.The object of the invention is to avoid this disadvantage, whereby it is proposed as a solution to the problem that one or more circumferential webs each hold one or more cutting discs within the housing, that the cutting discs are provided with openings for pressure relief and that, depending on the size and direction of the Pressure relief the orifice diameter and the array diameter is selectable. This results in a wheel side space that is favorable in terms of the wheel side friction loss.
Die Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele ungünstig gestalteter, bekannter Radseitenräume und die Fig. 4 bis 6 solche, wie sie bei der Kreiselmaschine nach der Erfindung entsprechend verbessert sind.The invention is explained in more detail with reference to a drawing. 1 to 3 show exemplary embodiments of unfavorably designed, known impeller side spaces, and FIGS. 4 to 6 show such as are correspondingly improved in the rotary machine according to the invention.
Im Falle der Fig. 5 wird der ungünstige Teil des Radseitenraumes 5 ausserhalb der Begrenzungsstege 8 hydraulisch abgekoppelt. Im Falle der Fig. 4,5 und 6 kann die Trennwand entweder direkt mit dem jeweiligen Pumpenventil vergossen angeordnet sein oder als separate Trennscheibe 7 vorgesehen werden. Diese Trennscheibe 7 kann dabei z. B. auch in Form eines billigen Bleches oder eines Kunststoffteiles hergestellt werden. Da hierbei die z.B. separat ausgeführte Trennscheibe 7 nicht unter dem vollen Differenzdruck vom Radseitenraum 9 und dem jetzt abgekoppelten Raum 1 der Fig. 4 bzw. dem abgekoppelten Raum 4 der Fig. 5 oder dem abgekoppelten Raum 6 der Fig. 6 steht, was zu stärkerer Dimensionierung der Trennscheibe 7 und deren Befestigungsmechanismus führen würde, können auf wählbarem Durchmesser Öffnungen 10 angeordnet sein, die Raum 1 bei Fig. 4, Raum 4 bei Fig. 5 und Raum 6 bei Fig. 6 mit Raum 9 verbinden. Allerdings sollten diese Öffnungen 10 auf ziemlich gleichem Durchmesser liegen, um Sekundärströmungen zu vermeiden, was zu erneuten Verlusten führen würde oder es sollten solche Öffnungen 10 auf unterschiedlichem Durchmesser zum Teil nur klein ausgeführt sein, z. B. wenn Raum 1,4 oder 6 zu entlüften sind.In the case of FIG. 5, the unfavorable part of the wheel side space 5 outside the delimiting webs 8 is hydraulically decoupled. In the case of FIGS. 4, 5 and 6, the dividing wall can either be cast directly with the respective pump valve or be provided as a separate separating disk 7 . This blade 7 can z. B. can also be made in the form of a cheap sheet metal or a plastic part. Since the separating disk 7, which is e.g. designed separately, is not under the full differential pressure from the wheel side space 9 and the now decoupled space 1 of FIG. 4 or the decoupled space 4 of FIG. 5 or the decoupled space 6 of FIG Dimensioning of the cutting disc 7 and its fastening mechanism would lead to openings 10 which connect space 1 in FIG. 4, space 4 in FIG. 5 and space 6 in FIG. 6 with space 9 on a selectable diameter. However, these openings 10 should have roughly the same diameter in order to avoid secondary flows, which would lead to renewed losses, or such openings 10 with different diameters should only be partially made small, e.g. B. if room 1,4 or 6 are to be vented.
Die Öffnungen 10 werden auf kleinem Durchmesser angeordnet, wenn die Trennscheibe 7 so angebracht ist, dass sie vom Laufrad weggedrückt werden soll, wie in Fig. 6 dargestellt. Die Öffnungen 10 sollen auf dem äusseren Durchmesser angeordnet werden, wenn die Trennscheibe 7 zum Laufrad hingedrückt - wie in Fig. 4 gezeigt - werden soll. Bei neutraler axialer Beanspruchung der Scheibe empfiehlt es sich, die Öffnungen 10 auf einen entsprechenden Durchmesser dazwischen zu legen.The openings 10 are placed on a small diameter when the cutting disc 7 is mounted to be pushed away from the impeller, as shown in fig. The openings 10 should be arranged on the outer diameter if the cutting disc 7 is to be pressed towards the impeller - as shown in Fig. 4. In the case of neutral axial loading of the disk, it is advisable to place the openings 10 at an appropriate diameter in between.
Bei der Fig. 5 werden in Höhe des Laufradaussendurch-messers die Begrenzungstege 8 entweder auf beiden Seiten der in Frage kommenden Bauteile, nämlich des Pumpengehäuses 11 und des Leitapparates 12, angeordnet oder nur einseitig - wie dargestellt - auf einem der Bauteile, nämlich dem Pumpengehäuse 11, wahlweise so, dass zwar keine Dichtheit hergestellt wird, aber der Radseitenwirbel hydraulisch von dem früher denselben ungünstig abbremsenden Aussenraum abgekoppelt wird. Durch diese Massnahme werden z. B. bei einer betroffenen Kreiselpumpenstufe je nach Laufradtyp und ursprünglich nachteiliger Radseitenraumgestaltung jeweils mehrere Punkte Wirkungsgrad als Gewinn erzielt, was sich in entsprechender Weise auf die Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades einer Kreiselpumpe und somit auf niedrigeren Energiebedarf auswirkt. Im Falle einer Strömungsturbine würde dies eine höhere Energieausbeute bringen.In FIG. 5, at the height of the outer impeller diameter, the limiting webs 8 are arranged either on both sides of the components in question, namely the pump housing 11 and the diffuser 12, or only on one side—as shown—on one of the components, namely the pump housing 11, optionally in such a way that no tightness is created, but the wheel side vortex is hydraulically decoupled from the outside space that previously slowed it down unfavorably. By this measure z. B. in an affected centrifugal pump stage, depending on the impeller type and originally disadvantageous impeller side space design, several points of efficiency are achieved as a gain, which has a corresponding effect on the increase in the overall efficiency of a centrifugal pump and thus on lower energy requirements. In the case of a flow turbine, this would result in a higher energy yield.
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ss
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
BB
3 Blatt Zeichnungen3 sheets of drawings