DD147271A1 - Kreiselpumpe fuer fluessigkeits-gasgemische - Google Patents

Abstract

Die Kreiselpumpe mit vom Laufrad axial versetzter Stroemungskammer wird in verfahrenstechnischen, geotechnischen oder energetischen Anlagen zur Foerderung von Fluessigkeits-Gasgemischen mit mittleren und hohen Gasanteilen eingesetzt. Die Aufgabe besteht darin, durch eine bisher nicht gefundene eigentuemliche Gehaeusegestaltung ohne Beeinflussung der Laufradstroemung eine stoerungsfreie Foerderung von Fluessigkeits-Gasgemischen zu gewaehrleisten.Geloest wird die Aufgabe dadurch, dasz dem sich in radialer Richtung an d.Laufrad anschlieszenden Ringraum des Gehaeuses ueber einen Uebergangskanal ein in axialer Richtung, vorzugsweise zur Antriebsseite, versetzter Ringraum anschlieszt, dessen groeszter Durchmesser kleiner als der Laufradauszendurchmesser ist.

Description

— 1-

tDitel

Kreiselpumpe für Flüssigkeits-Gasgemische

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeits-Gasgemischen mit mittleren und hohen Gasanteilen mit vom Laufrad axial versetzter Strömungskammer für verfahrenstechnische', geotechnische oder energetische Anlagen_e

Charakteristik der bekannten technischen Lösungens Es sind Kreiselpumpen bekannt, deren Prinzip der Förderung von Zweiphasengemischen auf der natürlichen oder erzwungenen Separation der Gasphase in Ifabennähe_s im Laufradkanal oder im Spiralgehäuse und der dadurch möglichen getrennten "Abführung der Gas- und der Flüssigkeitsphase berühren (DD-PS 101 94-7, DE-PS 880 252 DB-PS 1 090 096, DD-PS 137 000). .

Diese bekannten Lösungen ermöglichen entweder infolge Separation der Phasen keine durchgängige Gemischförderung bis zur Druckleitung oder erfordern Verluste verursachende Einbauten. Eine andere Lösung, die bekannt ist, stellt sich die Aufgabe, ein Mehrzweckpumpenaggregat zu schaffen, um die Lagerhaltung von Ersatzteilen und die Fabrikation zu rationalisieren. Davon ausgehend, daß bei diesem Pumpenaggregat bei gleichem Gehäuse verschiedenartige Laufräder einsetzbar sind, liegt der Strömungsraum asymmetrisch außerhalb und teilweise axial seitlich des Laufrades. Damit erzeugt die Austrittsströmung aus dem Laufrad im Strömungsraum einen Eotationsv/irbel (DE-AS 15 28 682).

In einer anderen vorgeschlagenen.Lösung wird davon ausgegangen, eine Förderung von Flüssigkeits-Gasgemi.schen durch besondere Gestaltung des Pumpengehäuses bei gleichzeitiger Verringerung des Pertigungs- und Materi ilaufwandes zu erzielen, in dem das

Pompengehause eine oder zwei vom Laufrad axial versetzte Spiralgehäusekammern besitzt (WP P 04 D/213 824)»

Ziel der Erfindungs

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die bisher bekannten technischen lösungen dahingehend zu verbessern, daß eine höhere Effektivität bei der Förderung von Flüssigkeits-Gasgemischen ohne Phasentrennung bei geringem Fertigungs~_s Material- und Energieaufwand erreicht wird.

Darlegung des Vtfesens der Erfindungi

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe zu · entwickeln, mit der durch bisher nicht gefundene-'eigentümliche Gehäusegestaltung ohne Beeinflussung der Laufradströmung eine störungsfreie Förderung von Flüssigkeits-Gasgemischen gewährleistet wird*

Erfindungsgeniäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem sich in radialer Richtung an das Laufrad anschließenden Ringraum des Gehäuses über einen Übergangskanal ein in axialer Richtung, vorzugsweise zur Antriebsseite versetzter Ringraum anschließt, dessen größter Durchmesser kleiner als der Laufradaußendurchmesser ist« Die den hinteren, von Gehäuse und Nabenscheibe des Laufrades gebildeten Radseitenraum abschließende Gehäusewand ist nicht bis zum Laufradaußendurchmesser hin ausgebildet, wodurch ein reduzierter, den Laufradaußendurchmesser nicht erreichender Radseitenraum entsteht

Weitere erfindungsgemäße Merkmale bestehen darin,

- daß der der Gehäuseachse am nahesten zugeordnete Ringraum als Spiralgehäuse oder anderweitig unsymmetrisch ausgebildet ist,

- daß der die Ringräume verbindende Übergangskanal in Strömungsrichtung eine QuerSchnittszunähme aufweist und

- 'daß der Druckstutzen der Pumpe verlängert und als Diffusor ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiel; ' . .. .

Die Erfindung wird nachstehend an. Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig* 1s Einen Längsschnitt durch eine -einstufige Kreiselpumpe mit zwei miteinander in Verbindung stehenden Ringräumen als Fachleiteinrichtung und reduziertem hinteren seitenraum» '

Pig» 2s Eine Ansicht dieser Pumpe von der Antriebsseite aus zur Verdeutlichung der Form und Anordnung des zweiten, kleineren Kingraumes bei einflutiger Ausführung.

Fig. 3>s Eine mögliche Ausführung des kleineren Eingraumes als Spiralgehäuse.

Fig. 4:. Eine mögliche zweiflutige Ausführung des kleineren Eingraumes.

Fig« 1 zeigt den Längsschnitt durch eine einstufige Kreiselpumpe, deren Gehäuse aus den beiden Ringräumen A und C sowie dem die beiden Ringräume verbindenden Übergangskanal B besteht und durch eine verkleinerte Ausführung der Gehauserückwand (4) einen im Vergleich zu herkömmlichen Gehäuseformen reduzierten hinteren Badseitenraum aufweist.

Aus dem Laufrad 2* das auf der'Weile 1 befestigt ist, gelangt das Fördermedium zunächst in den Ringraum A_? in dem es infolge der Wirkung des Fliehkraftfeldes zu einer Trennung des gasförmigen von der flüssigen Phase kommt. Dabei sammelt sich die Flüssigkeit im Bereich des Außendurchmessers des Ringraumes A, während sich die Gasphase auf Grund der im Gehäuse vorliegenden Druckverteilung im Bereich des Übergangskanals B zwischen den beiden Ringräumen A Uo C und im reduzierten hinteren Rad-» seitenraum konzentriert. Beim Abströmen aus dem Ringraum A gelängt die Flüssigkeit auf einer spiralförmigen Bahn in den Übergangskanal B und strömt dabei unmittelbar an der Rückseite der Habenscheibe des Laufrades 2 vorbei, wodurch es in diesem Gebiet zu einem Impulsaustausch zwischen den beiden Phasen und damit zu einer Durchmischung und Verhinderung der Ausbildung der im hinteren Radseitenraum vorhandenen Gasansammlung bis zum Laufradaustritt kommt. Das Gemisch gelangt durch den Übergangskanal B, wo.es infolge des abnehmenden Radiaus der spiralförmigen Strömungsbahn beschleunigt wird, in den zweiten Rißgraum 0, von dem es in den Druckstutzen geführt wird. Eine Verzögerung der Strömung und damit ein Druckaufbau erfolgt je nach Auslegung des kleineren Ringraumes C (ζ_βΒ_β als logarithmische Spirale) in dem Ringraum C _t im Druckstutzen oder einem nachgeschalteten Diffusor.

Fig. 2 zeigt die vertikale Anordnung des Druckstutzens und verdeutlicht,- daß für den übergang vom "Singräum C zum Druck-

stutzen eine möglichst einfache, die Strömung ohne Störung aufnehmende Form zu wählen 1st.

Pigο 3 zeigt die Anordnung des Ringraumes 0 als logarithmische Spirale, wobei zugunsten einfacher Abstrombedingungen auf die Ausbildung einer Gehäusezunge verzichtet wird*

Pig· 4- zeigt eine mögliche zweiflutige horizontale Ausführung des Gehäuses.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gehäuseausbildung bestehen darin, daß günstigere Strömungsverhältnisse im Gehäuse erzielt und die Beschleunigung der Gemischströmung klein gehalten wird« Die Durchmischung der beiden Phasen wird im Übergangsgebiet zwischen den beiden Ringräumen erzwungen und die sich im Radseitenraum entwickelnde Gasansammlung abgebaut. Eine Rückwirkung der Gasphase aus dem Gehäuse auf die Laufradkanäle wird damit vermieden.

Claims (5)

1· Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeits-Gasgemischen mit mittlerem und hohem Gasanteil mit vom Laufrad axial versetzter Strömungskammer für verfahrenstechnische, geotechnische oder energetische Anlagen, gekennzeichnet dadurch"¹?- daß dem sich in radialer Richtung an das Laufrad (2) anschließenden Ringraum·· (A) des Gehäuses (3) über einen Übergangskanal (B) ein in axialer Richtung, vorzugsweise zur Antriebsseite, versetzter Ringraum (C) anschließt, dessen größter Durchmesser kleiner als der Laufradaußendurchmesser ist.

2. Kreiselpumpe nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die den hinteren, von Gehäuse (3) und Nabenscheibe des Laufrades (2) gebildeten Radseitenraum abschließende Gehäusewand. (4) nicht bis zum Laufradaußendurchmesser hin ausgebildet ist, wodurch ein reduzierter, den Laufradaußendurchmesser nicht erreichender Radseitenraum entsteht.

2-1.6

Srfindungsanspruchs

3* Kreiselpumpe nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Ringraum (C) als Spiralgehäuse oder anderweitig unsymmetrisch ausgebildet ist·

4· Kreiselpumpe nach den Punkten 1 bis 3> gekennzeichnet dadurch, daß der die Ringräume (A; C) verbindende Übergangskanal (B) in Strömungsrichtung eine Querschnittszunahme aufweist.'

5. Kreiselpumpe nach den Punkten 1 bis 4-, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckstutzen der Pumpe verlängert und als Diffusor ausgebildet ist·