CH672532A5 - Impeller for centrifugal pump - has blade angle profile chosen to minimise danger of cavitation - Google Patents

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CH672532A5
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pump impeller
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CH32087A
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German (de)
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Diether Schwarz
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Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
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    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
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Abstract

The impeller is for a centrifugal pump. At least a part of the flow lines (1,2,3) of the impeller blades, as seen in the direction of flow, has a section (B1C1,B2C2,B3C3) in which the blade angle (Beta) increases up to the transition region (W1,W2,W3) and then becomes smaller again. The section lies entirely in front of the blade channel entry (D12,D23,D34) or runs through the blade channel entry. USE/ADVANTAGE - An impeller for a suction stage of a centrifugal pump with low susceptibility to cavitation in the normal operating range and improved suction behaviour in the overload region.

Description

       

  
 



   BESCHREIBUNG



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Pumpenlaufrad für Kreiselpumpen sowie auf Kreiselpumpen mit derartigen Pumpenrädern.



   Für Pumpen, die auch im Überlastbereich ein gutes Saugverhalten aufweisen sollen, verwendet man Pumpenräder mit einem möglichst grossen Strömungsquerschnitt am Laufradkanal-Eintritt, den man auch den kleinsten Durchgangsquerschnitt des Laufradkanals oder kurz den kleinsten Durchgang nennt. Dies kann etwa dadurch erreicht werden, dass der Schaufeleintrittswinkel des Saugrades möglichst gross gemacht wird. Je grösser der Schaufeleintrittswinkel des Schaufelrades gemacht wird, desto grösser ist auch der Strömungsquerschnitt am Schaufelkanaleintritt oder kleinsten Durchgang.



   Diese Massnahme hat aber zur Folge, dass der Schaufeleintrittswinkel relativ gross wird. Der Unterschied zwischen dem Strömungswinkel der Förderflüssigkeit und dem Schaufeleintrittswinkel wird dann ebenfalls relativ gross. Dadurch können sich auf der Saugseite der Laufradschaufeln über eine gewisse Länge Dampfblasen der Förderflüssigkeit, sogenannte Kavitationsblasen, bilden, die an den Schaufeln implodieren und zu Kavitationsschäden führen, welche Lebensdauer und Wirkungsgrad einer Pumpe ungünstig beeinflussen. Es müssen also Massnahmen getroffen werden, welche geeignet sind, die Länge der Kavitationsblasen so weit zu reduzieren, dass diese keine Schäden verursachen können.



  Die zulässige Länge der Kavitationsblasen ist unter anderem von den Betriebsbedingungen des Pumpenlaufrades abhängig und kann zwischen nur einigen Millimetern und einigen Zentimetern liegen. Der Bildung der Kavitationsblasen kann entgegengewirkt werden, indem der Schaufe   leintrittswinkel    möglichst klein gemacht wird, so dass Strömungswinkel und Schaufeleintrittswinkel nur wenig verschieden sind. Der Strömungswinkel der Förderflüssigkeit kann sogar mehrere Grade grösser als der Schaufeleintrittswinkel sein.



   Die beiden Forderungen, einerseits den Strömungsquerschnitt am Kanaleintritt möglichst gross zu machen und anderseits den Schaufeleintrittswinkel Iclein zu machen, um damit das Bilden von Kavitationsblasen und damit das Auftreten von Kavitationsschäden zu verhindern, sind aber widersprüchlich, indem sie nach gegensätzlichen Massnahmen am Pumpenrad und insbesondere an den Pumpenradschaufeln verlangen. Deshalb sind bisherige Pumpenlaufräder mit gutem Überlastverhalten immer eine Kompromisslösung, und je nach Verwendungszweck und Einsatzgebiet einer Pumpe wird die Forderung nach besserem Saugverhalten oder geringerer Kavitationsanfälligkeit, beispielsweise im Überlastbetrieb, bei der Konstruktion des Pumpenlaufrades stärker berücksichtigt.



   Die vorliegende Erfindung schafft ein in dieser Hinsicht wesentlich verbessertes Pumpenrad. Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Laufrad für eine Saugstufe zu schaffen, das bei geringer Kavitationsanfälligkeit im normalen Betriebsbereich eine verbesserte Saugfähigkeit im Überlastbereich aufweist. Erfindungsgemäss ist ein derartiges Pumpenlaufrad dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Stromlinien der Laufradschaufeln, in Strömungsrichtung betrachtet, einen Abschnitt aufweist, in welchem der Schau   felwinkel    grösser wird bis zu einem Wendebereich und dann wieder kleiner wird, und dass dieser Abschnitt vollständig vor dem Schaufelkanaleintritt liegt oder durch den Schaufelkanaleintritt verläuft.



   Ein derartiges Pumpenrad besitzt einerseits einen kleinen Schaufeleintrittswinkel und damit eine geringe Neigung zur Blasenbildung im Überlastbetrieb, womit die Gefahr der Beschädigung des Pumpenlaufrades durch Kavitation vermindert wird. Anderseits weist ein derartiges Pumpenlaufrad gleichzeitig eine stark verbesserte Saugfähigkeit im Überlastbereich auf, da der Einlaufquerschnitt, d. h. der kleinste Durchgang am Laufradkanal, verglichen mit Pumpenlaufrädern bekannter Konstruktion grösser ist. Mit dieser Ausführung, die, betrachtet entlang der Stromlinien, nicht einen konstanten oder sich nur in einer Richtung verändernden, d. h. zunehmenden oder abnehmenden Schaufelwinkel aufweist, zeigen die Schaufeln beispielsweise im Bereich zwischen Schaufeleintritt und kleinstem Durchgang einen zunehmenden und abnehmenden Schaufelwinkelverlauf.

  In der Abwicklung der Stromlinien der Laufradschaufelflächen   äussert sich dies in einem S-ähnlichen Schaufelwinkelverlauf. Der Verlauf des Schaufelwinkels in Strömungsrichtung, nach diesem S-ähnlichen Abschnitt betrachtet, bis zum Schaufelaustritt, kann dann wieder zunehmend, abnehmend oder gleichbleibend ausgeführt sein.



   Der Abschnitt des Schaufelwinkelverlaufs mit zunehmendem und abnehmendem Schaufelwinkel und dazwischenliegendem Wendebereich kann sich aber auch bis in den Schaufelkanal erstrecken.



   Bei der Konstruktion dieses S-ähnlichen Abschnitts ist vorzugsweise darauf zu achten, dass die Abweichung gegenüber einer Schaufel mit bekannter Form der Abwicklung allenfalls nicht zu gross gewählt wird, damit im Teillastbetrieb der störende Teillastwirbel nicht zu Rückströmungen führt, welche die Ursache einer erhöhten Neigung zu Kavitation auf den druckseitigen Laufradschaufelflächen führt. Weiter empfiehlt es sich, die Neigung der Q-H-Kennlinie zu Instabilität in Grenzen zu halten. Dies kann aber beispielsweise mit der Wahl eines sanften, stetigen Verlaufs des S-förmigen Abschnitts der Abwicklung erreicht werden, der nicht übermässig vom Verlauf bisheriger Abwicklungen abweicht, welche keinen Abschnitt mit zunehmendem und abnehmendem Schaufelwinkel sowie dazwischenliegendem Wendebereich aufweisen.



   Besonders vorteilhaft sind Pumpen mit hohen Druckunterschieden zwischen Eingang und Ausgang der einzelnen Pumpenstufen von etwa 15 bar und mehr, wie dies beispielsweise bei Kesselspeisepumpen der Fall ist, mit derartigen Laufrädern als Sauglaufrädern. Ein anderes Verwendungsgebiet dieser Art von Pumpenlaufrädern liegt bei Pumpen mit Laufrädern mit kleiner Schaufelzahl von weniger als sechs Schaufeln oder mit kleinem Schaufelwinkel, und insbesondere bei Pumpen mit Laufrädern mit kleinem Einrittswinkel und folglich kleinem Schaufelkanal-Eintrittsquerschnitt, wie dies etwa bei Abwasserpumpen der Fall sein kann. Mit der erfindungsgemässen Ausbildung des Laufrades wird die zulässige, noch förderbare Feststoffgrösse bzw. Korngrösse, aufgrund des damit erreichbaren grösseren Schaufelabstandes, d. h. des vergrösserten kleinsten Durchgangs, grösser.



   Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen Darstellungen der Abwicklung der Stromlinien von erfindungsgemässen Laufradschaufelflächen. Diese Darstellung wird in der bekannten Kaplan'schen Konstruktionsmethode für Pumpenräder verwendet, bei der aus eben diesen Abwicklungen und den Radialschnittkurven die Höhenkurven der Schaufelflächen konstruiert werden. Die Kaplan'sche Methode ist beispielsweise im Buch A. J. Stepanoff  Radial- und Axialpumpen , Springer-Verlag Berlin/Göttingen/Heidelberg, 1959, Seite 76 ff., aber auch in vielen anderen Lehrbüchern, beschrieben.

  Es zeigen:
Fig. 1 die Abwicklung von Stromlinien von Schaufeln eines Pumpenrades, bei dem der erfindungsgemässe Abschnitt im Bereich zwischen Schaufeleintritt und Schau   felkanaleintritt liegt,   
Fig. 2 die Abwicklung von Stromlinien von Schaufeln eines Pumpenrades, bei dem der erfindungsgemässe Abschnitt durch den Schaufelkanaleintritt verläuft,
Fig. 3 die Abwicklung von Stromlinien der Schaufeln eines erfindungsgemässen Pumpenrades, welche saug- und druckseitig verschieden verlaufen.



   In beiden Fig. 1 und 2 verlaufen die Stromlinien   1,2,3    und 4 bzw.   5,6,7    und 8 von den Eintrittskanten El, E2, E3 und E4 bzw. E5, E6, E7 und E zu den jeweiligen Austrittskanten Al, A2, A3 und A4 (nicht gezeichnet) bzw. A5, A6, A7 und A8 (ebenfalls nicht gezeichnet). Der Schaufelwinkel   (ss)    jedes Punktes der Stromlinien ist durch den Winkel zwischen der Tangente an die Stromlinie in diesem Punkt und den beiden parallelen Geraden E bzw. EE und A bzw. AA den Abwicklungen der Verbindungkreise der Eintritts- bzw. Austrittskanten dargestellt. Vereinfachend ist in beiden Figuren weiter angenommen, dass die Dicke der einzelnen Schaufeln gleich Null sei. Modellmässig entspricht dies weitgehend einem Pumpenrad, mit saug- und druckseitig gleichgeformten hinteren und vorderen Schaufelflächen.

  Es ist aber selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf Pumpenlaufräder mit derartigen Schaufeln beschränkt sein soll, sondern dass die Gestaltung der Laufradschaufeln nach der Erfindung auch für Pumpenlaufräder Vorteile bringt, die nicht nur parallele bzw. gleichgeformte Schaufelflächen aufweisen, sondern ein besonders günstiges Strömungsprofil haben, wie dies schematisch in Fig. 3 gezeigt ist.



   Der kleinste Durchgang zwischen zwei Stromlinien ist in den schematischen Fig.   l    und Fig. 2 mit den Geraden   D12,    D23 und D34 bzw.   D56,    D67 und D78 veranschaulicht. Diese Geraden gehören zu den Flächen, welche den kleinsten Durchgangsquerschnitt zwischen den Schaufeln bilden. Die Geraden verlaufen vom Profilradius der Eintrittskante zur Saugseite der nächsten, gegenüberliegenden Schaufel.



   Beim Pumpenrad von Fig. 1 befinden sich die Abschnitte   B 1 Cl,    B2C2, B3C3, mit zunehmendem Schaufelwinkel   ss    in den Bereichen   KIWI,    B2W2, B3W3, dann abnehmendem Schaufelwinkel   ss    in den Bereichen   WlCl,    W2C2, W3C3 und dazwischenliegendem Wendebereich des Schaufelwinkels Wl, W2, W3, der hier ein Wendepunkt ist, vor dem zugeordneten Kanaleintritt. Durch den erfindungsgemässen Abschnitt wird hier der kleinste Durchgang um   Fl G 1,    F2G2 bzw. F3G3 vergrössert, was das Saugverhalten des Pumpenlaufrades wesentlich verbessert, ohne dass der Schaufeleintrittswinkel, d. h. der Schaufelwinkel an der Eintrittskante El, E2 bzw. E3, vergrössert wurde.

  Damit wird bei verbesserter Saugfähigkeit die Neigung zur Bildung von Kavitationsblasen auf der Saugseite der Pumpenradschaufel nicht erhöht. Im Gegenteil, es ist nach der Erfindung sogar möglich, den Schaufeleintrittswinkel kleiner zu machen und die Kavitationsanfälligkeit gegenüber einem Pumpenrad nach bisheriger Bauart zu veringern und gleichzeitig das Saugvermögen im Überlastbereich zu erhöhen.



   Beim Pumpenrad nach Fig. 2 verlaufen die Abschnitte mit zunehmendem Schaufelwinkel B B5W51, B6W61, B7W71, und die Abschnitte W52C5 bzw. W52C5', W62C6 bzw.



     W62C6',    W72C7 bzw. W72C7' mit abnehmendem Schaufelwinkel mit dazwischenliegendem Wendebereich   WS lW52,      W61W62    bzw. W71W72 - der, wie hier gezeigt, ein Bereich mit aufeinanderfolgenden Punkten mit gleichem Schaufelwinkel sein kann - durch den Schaufelkanaleintritt oder Kanaleintritt   D56,    D67 bzw. D78. Auch bei diesem Beispiel wird der Kanaleintritt oder kleinste Durchgang um F5G5, F6G6 bzw. F7G7 vergrössert und damit die Saugfähigkeit des Pumpenrades im Überlastbereich verbessert, ohne dass die Kavitationsanfälligkeit im normalen Betriebszustand steigen würde. 

  In diesem Beispiel verläuft der Wendebereich durch den kleinsten Durchgang   D56,    D67, D78, was in vielen Fällen aufgrund von konstruktiven Überlegungen, bei Pumpen für bestimmte Anwendungsfälle, nicht möglich ist.



   Bei den in Fig. 3 gezeigten Abwicklungen von Stromlinien von Schaufeln 8, 9 eines erfindungsgemässen Pumpenrades, ist der Verlauf der saugseitigen Stromlinien 81, 91 und druckseitigen Stromlinien 82, 92 deutlich verschieden. Sowohl die Länge   B81C81,      B91C81    bzw. B82C82, B92C82 der erfindungsgemässen Abschnitte, als auch die Grösse der in diesen Abschnitten erreichten kleinsten und grössten Schaufelwinkel sind verschieden. Die erfindungsgemässen   Abschnitte B81C81, B82C82, B91C91, B92C92 der druckseitigen Stromlinien 82, 92 und der saugseitigen Stromlinien 81, 92 verlaufen in diesem Beispiel durch den Schaufelkanaleintritt D89. Es wäre auch ein Pumpenlaufrad möglich, bei welchem nur Stromlinien 81, 91 der saugseitigen Schaufelflächen den erfindungsgemässen S-förmigen Abschnitt aufweisen.



   Obschon der Verlauf des Schaufelwinkels bei den gezeigten Beispielen nach dem Abschnitt mit zunehmendem und dann abnehmendem Schaufelwinkel und dazwischenliegendem Wendebereich konstant bleibt, soll die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen beschränkt bleiben.



  Vielmehr kann der Verlauf des Schaufelwinkels nach dem erfindungsgemässen Abschnitt beliebig verlaufen, also, zunehmen, abnehmen bzw. Wendebereiche aufweisen.



  Häufig wird der Verlauf des Schaufelwinkels in diesem, dem erfindungsgemässen Abschnitt folgenden Bereich so gewählt, dass der Austrittswinkel, d. h. der Schaufelwinkel an der Austrittskante Al, A2, A3, A5,   A5',    A6,   A6',    A7, A7', einen ursprünglich vorgegebenen Wert erreicht. Es ist auch möglich, dass nur ein Teil der Stromlinien der Schaufelflächen, beispielsweise diejenigen im äusseren Bereich der Schaufeln des Pumpenlaufrades und/oder nur ein Teil der Schaufelflächen des Pumpenlaufrades, beispielsweise nur die   saug-    oder druckseitigen Flächen, einen erfindungsgemässen Abschnitt aufweisen. 

  Es ist zudem auch denkbar, dass der erfindungsgemässe Abschnitt sich bis zur Austrittskante Al, A2, A3, A5,   A5',    A6,   A6',    A7, A7' erstreckt, indem der Schaufelwinkel entlang der Stromlinien bis zur Austrittskante kleiner wird. Genauso ist es denkbar, dass der Bereich des erfindungsgemässen Abschnitts an der Eintrittskante El, E2, E3, E4, E5, E7, E8 oder in deren unmittelbarer Nähe beginnt. 



  
 



   DESCRIPTION



   The invention relates to a pump impeller for centrifugal pumps and to centrifugal pumps with such pump wheels.



   For pumps that should also have good suction behavior in the overload range, pump wheels are used with the largest possible flow cross-section at the impeller channel inlet, which is also called the smallest passage cross-section of the impeller channel or briefly the smallest passage. This can be achieved, for example, by making the blade entry angle of the suction wheel as large as possible. The larger the blade inlet angle of the blade wheel is made, the larger the flow cross-section at the blade channel inlet or smallest passage.



   However, this measure has the consequence that the blade entry angle becomes relatively large. The difference between the flow angle of the delivery liquid and the blade entry angle then also becomes relatively large. As a result, vapor bubbles of the conveying liquid, so-called cavitation bubbles, can form on the suction side of the impeller blades over a certain length, which implode on the blades and lead to cavitation damage, which adversely affect the service life and efficiency of a pump. Measures must therefore be taken which are suitable for reducing the length of the cavitation bubbles to such an extent that they cannot cause any damage.



  The permissible length of the cavitation bubbles depends, among other things, on the operating conditions of the pump impeller and can be between just a few millimeters and a few centimeters. The formation of the cavitation bubbles can be counteracted by making the blade inlet angle as small as possible, so that the flow angle and blade inlet angle are only slightly different. The flow angle of the pumped liquid can even be several degrees larger than the blade entry angle.



   The two requirements, on the one hand to make the flow cross-section at the channel inlet as large as possible and on the other hand to make the blade entry angle Iclein in order to prevent the formation of cavitation bubbles and thus the occurrence of cavitation damage, are contradictory by taking countermeasures on the pump wheel and in particular on the impeller blades. Therefore, previous pump impellers with good overload behavior are always a compromise solution, and depending on the intended use and area of application of a pump, the demand for better suction behavior or less susceptibility to cavitation, for example in overload operation, is taken more into account when designing the pump impeller.



   The present invention provides an impeller significantly improved in this regard. The object of the invention is to create an impeller for a suction stage which, with low susceptibility to cavitation in the normal operating range, has an improved absorbency in the overload range. According to the invention, such a pump impeller is characterized in that at least a part of the flow lines of the impeller blades, viewed in the direction of flow, has a section in which the blade angle becomes larger up to a turning area and then becomes smaller again, and that this section completely enters before the blade duct lies or runs through the blade channel inlet.



   Such a pump wheel has on the one hand a small blade entry angle and thus a low tendency to form bubbles in overload operation, thus reducing the risk of damage to the pump impeller due to cavitation. On the other hand, such a pump impeller also has a greatly improved absorbency in the overload range, since the inlet cross-section, i. H. the smallest passage on the impeller channel is larger compared to pump impellers of known construction. With this embodiment, which, viewed along the streamlines, does not have a constant or unidirectional change, i. H. has increasing or decreasing blade angle, the blades show, for example in the area between the blade inlet and the smallest passage, an increasing and decreasing blade angle profile.

  In the development of the streamlines of the impeller blade surfaces, this manifests itself in an S-like blade angle profile. The course of the blade angle in the direction of flow, viewed according to this S-like section, up to the blade outlet can then again be made increasing, decreasing or constant.



   The section of the blade angle profile with increasing and decreasing blade angle and intermediate turning area can also extend into the blade channel.



   When designing this S-like section, care should preferably be taken to ensure that the deviation from a blade with a known shape of the development is at most not chosen too large, so that in the part-load operation the disturbing part-load vortex does not lead to backflows, which leads to an increased tendency Cavitation leads to the impeller blade surfaces on the pressure side. It is also advisable to limit the tendency of the Q-H characteristic to instability. However, this can be achieved, for example, by choosing a smooth, steady course of the S-shaped section of the development, which does not deviate excessively from the course of previous developments, which have no section with increasing and decreasing blade angle and intermediate turning area.



   Pumps with high pressure differences between the inlet and outlet of the individual pump stages of approximately 15 bar and more, as is the case, for example, in boiler feed pumps, with such impellers as suction impellers are particularly advantageous. Another area of use for this type of pump impeller is in pumps with impellers with a small number of blades of less than six blades or with a small blade angle, and in particular in pumps with impellers with a small inlet angle and consequently small blade duct inlet cross section, as can be the case, for example, with waste water pumps . With the design of the impeller according to the invention, the permissible, still conveyable solids size or grain size, owing to the greater blade spacing that can be achieved therewith, ie. H. the enlarged smallest passage, bigger.



   The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. The figures show representations of the development of the streamlines of impeller blade surfaces according to the invention. This representation is used in the well-known Kaplan construction method for pump wheels, in which the height curves of the blade surfaces are constructed from these developments and the radial section curves. Kaplan's method is described, for example, in the book A. J. Stepanoff Radial- und Axialpumpen, Springer-Verlag Berlin / Göttingen / Heidelberg, 1959, page 76 ff., But also in many other textbooks.

  Show it:
1 shows the development of streamlines of blades of a pump wheel, in which the section according to the invention lies in the area between the blade inlet and the blade channel inlet,
2 shows the development of streamlines of blades of a pump wheel, in which the section according to the invention runs through the blade channel inlet,
Fig. 3 shows the development of flow lines of the blades of an inventive pump wheel, which run differently on the suction and pressure side.



   In both FIGS. 1 and 2, the streamlines 1, 2, 3 and 4 or 5, 6, 7 and 8 run from the leading edges E1, E2, E3 and E4 or E5, E6, E7 and E to the respective trailing edges A1 , A2, A3 and A4 (not shown) or A5, A6, A7 and A8 (also not shown). The blade angle (ss) of each point of the streamlines is represented by the angle between the tangent to the streamline at this point and the two parallel straight lines E or EE and A or AA the developments of the connection circles of the leading or trailing edges. To simplify matters, it is further assumed in both figures that the thickness of the individual blades is zero. In terms of model, this largely corresponds to a pump wheel, with the rear and front blade surfaces being shaped on the suction and pressure sides.

  However, it goes without saying that the invention should not be limited to pump impellers with such blades, but that the design of the impeller blades according to the invention also brings advantages for pump impellers which not only have parallel or uniformly shaped blade surfaces, but also have a particularly favorable flow profile, as shown schematically in Fig. 3.



   The smallest passage between two streamlines is illustrated in the schematic FIGS. 1 and 2 with the straight lines D12, D23 and D34 or D56, D67 and D78. These straight lines belong to the areas that form the smallest passage cross-section between the blades. The straight lines run from the profile radius of the leading edge to the suction side of the next, opposite blade.



   1 there are sections B 1 Cl, B2C2, B3C3, with increasing blade angle ss in the areas KIWI, B2W2, B3W3, then decreasing blade angle ss in the areas WlCl, W2C2, W3C3 and intermediate turning range of the blade angle Wl, W2, W3, which is a turning point here, before the assigned channel entry. The section according to the invention increases the smallest passage by F1 G 1, F2G2 or F3G3, which significantly improves the suction behavior of the pump impeller without the blade entry angle, ie. H. the blade angle at the leading edge El, E2 or E3 has been increased.

  With an improved absorbency, the tendency to form cavitation bubbles on the suction side of the impeller blade is not increased. On the contrary, it is even possible according to the invention to make the blade entry angle smaller and to reduce the susceptibility to cavitation compared to a pump wheel according to the previous design and at the same time to increase the pumping speed in the overload range.



   2, the sections run with increasing blade angle B B5W51, B6W61, B7W71, and the sections W52C5 or W52C5 ', W62C6 or



     W62C6 ', W72C7 or W72C7' with decreasing blade angle with intermediate turning range WS lW52, W61W62 or W71W72 - which, as shown here, can be an area with successive points with the same blade angle - due to the blade channel inlet or channel inlet D56, D67 or D78 . In this example, too, the channel entry or smallest passage is increased by F5G5, F6G6 or F7G7, thus improving the pumping wheel's absorbency in the overload range, without increasing the susceptibility to cavitation in the normal operating state.

  In this example, the turning area runs through the smallest passage D56, D67, D78, which is not possible in many cases due to design considerations for pumps for certain applications.



   3, the development of the flow lines of blades 8, 9 of a pump wheel according to the invention, the course of the suction-side flow lines 81, 91 and pressure-side flow lines 82, 92 is clearly different. Both the length B81C81, B91C81 or B82C82, B92C82 of the sections according to the invention and the size of the smallest and largest blade angles achieved in these sections are different. The sections B81C81, B82C82, B91C91, B92C92 according to the invention of the pressure-side flow lines 82, 92 and the suction-side flow lines 81, 92 run in this example through the blade channel inlet D89. A pump impeller would also be possible, in which only flow lines 81, 91 of the suction-side blade surfaces have the S-shaped section according to the invention.



   Although the course of the blade angle in the examples shown remains constant after the section with increasing and then decreasing blade angle and intermediate turning area, the invention should not be restricted to such embodiments.



  Rather, the course of the blade angle according to the section according to the invention can run as desired, that is, increase, decrease or have turning areas.



  The course of the blade angle in this area, which follows the section according to the invention, is often selected such that the exit angle, ie. H. the blade angle at the trailing edge A1, A2, A3, A5, A5 ', A6, A6', A7, A7 'has reached an originally specified value. It is also possible for only part of the flow lines of the blade surfaces, for example those in the outer region of the blades of the pump impeller and / or only part of the blade surfaces of the pump impeller, for example only the suction or pressure-side surfaces, to have a section according to the invention.

  It is also conceivable that the section according to the invention extends as far as the exit edge A1, A2, A3, A5, A5 ', A6, A6', A7, A7 ', in that the blade angle along the streamlines becomes smaller up to the exit edge. It is also conceivable that the area of the section according to the invention begins at the leading edge E1, E2, E3, E4, E5, E7, E8 or in the immediate vicinity thereof.


    

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE 1. Pumpenlaufrad für Kreiselpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Stromlinien 2, 3) der Laufradschaufeln, in Strömungsrichtung betrachtet, einen Abschnitt (BlCl, B2C2, B3 C3) aufweist, in welchem der Schaufelwinkel ( > grösser wird bis zu einem Wendebereich (W1, W2, W3) und dann wieder kleiner wird, und dass dieser Abschnitt vollständig vor dem Schaufelkanaleintritt (D12, D23, D34) liegt oder durch den Schaufelkanaleintritt verläuft.  PATENT CLAIMS 1. Pump impeller for centrifugal pump, characterized in that at least part of the flow lines 2, 3) of the impeller blades, viewed in the direction of flow, has a section (BlCl, B2C2, B3 C3) in which the blade angle (> becomes larger up to a turning range (W1, W2, W3) and then becomes smaller again, and that this section lies completely in front of the blade channel inlet (D12, D23, D34) or runs through the blade channel inlet. 2. Pumpenlaufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelwinkel (,) im Wendebereich (W1, W2, W3) über den Verlauf der ganzen Stromlinien (1,2, 3) betrachtet, der grösste Schaufelwinkel überhaupt ist.  2. Pump impeller according to claim 1, characterized in that the blade angle (,) in the turning area (W1, W2, W3) over the course of the entire streamlines (1, 2, 3) is considered to be the largest blade angle at all. 3. Pumpenlaufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufelwinkel (p), über den Verlauf der ganzen Stromlinien (1, 2, 3) betrachtet, ausserhalb des Abschnitts grössere Werte annimmt, als den Wert im Wende bereich (W1, W2, W3).  3. Pump impeller according to claim 1, characterized in that the blade angle (p), viewed over the course of the entire streamlines (1, 2, 3), assumes larger values outside the section than the value in the turning area (W1, W2, W3). 4. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaufeleintrittswinkel (p in El, E2, E3, E4) zwischen 0 " und 40 " beträgt und im Wendebereich (W1, W2, W3) der Schaufelwinkel bis zu 25 grösser ist als der Schaufeleintrittswinkel.  4. Pump impeller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the blade entry angle (p in El, E2, E3, E4) is between 0 "and 40" and in the turning range (W1, W2, W3) the blade angle up to 25 is larger than the blade entry angle. 5. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendebereich ein zusammenhängender Bereich mehrerer Punkte mit gleichem Wert des Schaufelwinkels ist.  5. Pump impeller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the turning area is a coherent area of several points with the same value of the blade angle. 6. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendebereich durch den Schaufelkanaleintritt verläuft.  6. Pump impeller according to one of claims 1 to 5, characterized in that the turning area extends through the blade channel inlet. 7. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wendebereich ein Wendepunkt ist.  7. Pump impeller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the turning area is an inflection point.   8. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nur Stromlinien der einen Fläche der Laufradschaufeln den genannten Abschnitt (BlCl, B2C2, B3C3) aufweisen.  8. Pump impeller according to one of claims 1 to 7, characterized in that only streamlines of one surface of the impeller blades have said section (BlCl, B2C2, B3C3). 9. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nur durch den äusseren Bereich der Eintrittskante (El, E2, E3, E4) verlaufende Stromlinien den genannten Abschnitt (BlCl, B2C2, B3C3) aufweisen.  9. Pump impeller according to one of claims 1 to 8, characterized in that only through the outer region of the leading edge (El, E2, E3, E4) streamlines running said section (BlCl, B2C2, B3C3). 10. Pumpenlaufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Stromlinien (1, 2, 3) der Laufradschaufeln den genannten Abschnitt (Bl Cl, B2C2, B3C3) aufweisen.  10. Pump impeller according to one of claims 1 to 7, characterized in that all streamlines (1, 2, 3) of the impeller blades have said section (B1 Cl, B2C2, B3C3). 11. Pumpe mit hohem Stufendruck, von mehr als fünfzehn bar, mit einem Pumpenlaufrad nach Anspruch 1 als Sauglaufrad.  11. Pump with high stage pressure, of more than fifteen bar, with a pump impeller according to claim 1 as a suction impeller. 12. Abwasserpumpe mit einem Pumpenlaufrad mit 2 bis 5 Schaufeln nach Anspruch 1.  12. Wastewater pump with a pump impeller with 2 to 5 blades according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013259A1 (en) * 1990-02-21 1991-09-05 Oy Tampella Ab Blade wheel for a centrifugal pump
WO2004046558A1 (en) * 2002-11-19 2004-06-03 Volvo Lastvagnar Ab Centrifugal pump

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4000657C2 (en) * 1990-01-11 1993-12-02 Klein Schanzlin & Becker Ag Diffuser
DE102011007907B3 (en) * 2011-04-21 2012-06-21 Ksb Aktiengesellschaft Impeller for centrifugal pumps
CN104613002A (en) * 2013-11-04 2015-05-13 江苏大学 Vortex forward-extended double blade impeller sewage pump
NL2013367B1 (en) * 2014-08-26 2016-09-26 Ihc Holland Ie Bv Impeller blade with asymmetric thickness.
DE102015213451B4 (en) 2015-07-17 2024-02-29 KSB SE & Co. KGaA Centrifugal pump blade profile

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU290128A1 (en) * BLADED WHEEL CENTRIFUGAL PUMP
FR795304A (en) * 1934-12-14 1936-03-11 Paddle wheel
FR900706A (en) * 1943-08-30 1945-07-06 Improvements to pumps, fans and centrifugal compressors
US2766697A (en) * 1954-12-02 1956-10-16 Elroy F Judd Pump having radial intake and centrifugal discharge
DE1051454B (en) * 1956-03-31 1959-02-26 Appbau Rothemuehle Dr Brandt & Impeller blade for conveying centrifugal machines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU290128A1 (en) * BLADED WHEEL CENTRIFUGAL PUMP
FR795304A (en) * 1934-12-14 1936-03-11 Paddle wheel
FR900706A (en) * 1943-08-30 1945-07-06 Improvements to pumps, fans and centrifugal compressors
US2766697A (en) * 1954-12-02 1956-10-16 Elroy F Judd Pump having radial intake and centrifugal discharge
DE1051454B (en) * 1956-03-31 1959-02-26 Appbau Rothemuehle Dr Brandt & Impeller blade for conveying centrifugal machines

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013259A1 (en) * 1990-02-21 1991-09-05 Oy Tampella Ab Blade wheel for a centrifugal pump
US5368443A (en) * 1990-02-21 1994-11-29 Tampella Forest Oy Blade wheel for a centrifugal pump
WO2004046558A1 (en) * 2002-11-19 2004-06-03 Volvo Lastvagnar Ab Centrifugal pump

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