DE1032100B

DE1032100B - Kreiselpumpe oder Kreiselgeblaese mit einem oder mehreren zentrifugal wirkenden Laufraedern

Info

Publication number: DE1032100B
Application number: DES50906A
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1956-10-12
Filing date: 1956-10-17
Publication date: 1958-06-12

Description

Kreiselpumpe oder Kreiselgebläse mit einem oder mehreren zentrifugal wirkenden Laufrädern Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe oder ein Kreiselgebläse mit einem oder mehreren zentrifugal wirkenden Laufrädern, die von ihnen zugeordneten, in das Gehäuse der Kreiselradmaschine eingesetzten Leitschaufel ringen umgeben sind, die -im Meridianschnitt gesehen - mindestens auf einer Seite von einer ringscheibenförmigen Wand begrenzt sind, die zusammen mit dem ihr in axialer Richtung benachbarten, feststehenden Bauteil einen abgeschlossenen Raum begrenzt.
Fördermaschinen der erwähnten Gattung unterliegen - namentlich bei hohen Förderdrücken -großen, in axialer Richtung wirkenden Druckkräften, welche vom Medium auf das Gehäuse und namentlich auch auf die Deckel der Maschine übertragen werden.
Diese Kräfte zwingen zu einer entsprechend kompakten Ausführung von Gehäuse und Deckel, wodurch die Maschine relativ schwer, groß und teuer wird.
Die Erfindung zeigt einen verhältnismäßig einfachen Weg auf, um die auf Gehäuse und Deckel der Maschine wirkenden axialen Druckkräfte zu reduzieren, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum mit einem Raum in Verbindung steht, der einen im Vergleich mit dem Druck des den Leitschaufelring durchströmenden Fördermittels geringeren Druck aufweist, und daß die den abgeschlossenen Raum begrenzenden Bauteile gegeneinander axial beweglich und im Bereich des axialen Spieles gegeneinander abgedichtet sind.
Hierbei kann die Maßnahme getroffen sein, daß der abgeschlossene Raum mit der nächstniedrigen Druckstufe in Verbindung steht.
Man kann die Anordnung auch so treffen, daß der abgeschlossene Raum mit dem die Maschine umgebenden Raum in Verbindung steht.
Bei Kreiselradmaschinen mit mehreren Laufrädern und ihnen zugeordneten Leitschaufelringen können die abgeschlossenen Räume sowohl untereinander als auch gemeinsam mit der Saugseite der Fördermaschine in Verbindung stehen.
Schließlich kann die Maßnahme getroffen sein, daß die abgeschlossenen Räume sowohl untereinander als auch gemeinsam mit dem die Maschine umgebenden Raum in Verbindung stehen.
Es ist bereits bekannt, Laufräder von Kreiselradpumpen an ihrem Umfang mit Leitschaufelringen zu umgeben, welche mit ihnen in axialer Richtung benachbarten Maschinenteilen zusammen abgeschlossene Räume bilden.
Im Gegensatz zur Erfindung tritt aber durch diese bauliche Maßnahme allein noch keine wirksame Entlastung der Maschine von axialen Kräften ein. Hierzu bedurfte es vielmehr noch der erfinderischen Eingebung, die die abgeschlossenen Räume begrenzenden Bauteile mit axialer Beweglichkeit gegeneinander abzudichten und die abgedichteten Räume mit Stellen niedrigeren Druckniveaus zu verbinden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger in der Zeichnung schematisch dargestellter Beispiele näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Pumpe bekannter Bauart im Schnitt mit dem vom Deckel f umschlossenen Eintritt 2, der ersten Druckstufe 3, der zweiten Druckstufe 4 und dem Austritt 5. Die doppelflutig ausgebildete Pumpe besitzt die Welle 6 mit den Rädern 7, 7' und B. Dem Laufrad 7 ist der Leitschaufelring 9, dem Laufrad T der Leitschaufelring 9' und dem doppelten Laufrad 8 der Leitschaufelring 10 zugeordnet. Die Pumpe weist noch die oben geschilderten Nachteile hoher Druckkräfte auf. Bei der dargestellten Pumpe wirkt in der Ebene A-A' eine Last P1 auf das Gehäuse, welche gleich der KreisringflächeFl mal dem Druck p2-pl ist: Pl - Fi ' (P2-P1) Zu dieser Last kommt in der Ebene B-B' die Last P2 hinzu, welche analog P1 gleich der Kreisringfläche F1 mal dem Druck pl-pa ist.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Pumpe, jedoch im Gegensatz zu Fig. 1 mit den Merkmalen der Erfindung. Hierbei bildet der Leitschaufelring 10 mit den ihm in axialer Richtung benachbarten Maschinenteilen, den Überströmstücken 11, zusammen abgeschlossene Räume 12, 12', welche mit der ersten Druckstufe 3 vom Druck p1 durch die Kanäle 13, 13' verbunden sind. In der Ebene A-A' dieser Maschine wirkt nur mehr der Druck p2-pl auf die reduzierte Kreisringfläche FZ. Dabei ergibt sich die Last P2 = F2 (p2-'1). hie Kreisringflächen F2 sind gegenüber der ursprünglichen großen Kreisringfläche F1 um die Kreisringfläche F3 reduziert, was bei dem gezeigten Beispiel eine Verringerung der Fläche und damit der Last P2 um etwa 401/o ausmacht.
Zwischen den die Räume 12, 12' bildenden Bauteilen 10, 11 sind die das axiale Spiel ermöglichenden Dichtungen 14 zu erkennen.
Die Differenzkraft, um welche die Maschine durch die Maßnahme nach der Erfindung entlastet ist, wirkt nunmehr auf die inneren Wandungen des Leitschaufelringes 10, wobei sich die Kräfte über die Schaufeln gegenseitig kompensieren, beispielsweise so - um einen Vergleich zu bringen -. wie die inneren Kräfte einer Gegenkolbenmaschine sich ausgleichen.
Fig. 3 zeigt eine Fördermaschine, bei welcher nach der Erfindung sämtliche Stufen teilweise druckentlastet sind. Die Zeichnung zeigt zwei unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten, und zwar sind die Räume 12', 15', 16' auf der rechten Seite untereinander durch die Kanäle 17 18' und durch den Kanal 19' mit der Saugseite der Pumpe am Eintritt 2 verbunden, während auf der linken Seite die Räume 12, 15, 16 durch die Kanäle 17, 18 untereinander und durch den Kanal 19 mit dem die Pumpe umgebenden Medium - im vorliegenden Falle mit der freien Atmosphäre - verbunden sind.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, worin die Pumpe aus für jede Stufe baukastenartig gleichen Elementen zusammengesetzt ist, in welchen gleichzeitig der Leitring 20 und das Überströmstück 21 zu einem Bauteil 22 vereinigt sind. Die Bauteile sind in einem gemeinsamen Gehäuse 23 mittels elastischer Dichtungen 24 zusammengespannt. Zwischen den Bauteilen 22 sind die Räume 25, 25' gebildet, welche durch Ausgleichskanäle 26 mit der Atmosphäre verbunden sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kreiselpumpe oder Kreiselgebläse mit einem oder mehreren zentrifugal wirkenden Laufrädern, die von ihnen zugeordneten, in das Gehäuse der Kreiselradmaschine eingesetzten Leitschaufelringen umgeben sind, die - im Meridianschnitt gesehen - mindestens auf einer Seite von einer ringscheibenförmigen Wand begrenzt sind, die zusammen mit dem ihr in axialer Richtung benachbarten, feststehenden Bauteil einen abgeschlossenen Raum begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum (12, 12'. 15, 15', 16, 16",. 25, 25') mit einem Raum in Verbindung steht, der einen im Vergleich mit dem Druck des den Leitschaufelring durchströmenden Fördermittels geringeren Druck aufweist, und daß die den abgeschlossenen Raum begrenzenden Bauteile (10, 11, 22) gegeneinander axial beweglich und im Bereich des axialen Spieles gegeneinander abgedichtet sind (14,24).
2. Kreiselradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum mit der nächstniedrigen Druckstufe in Verbindung steht.
3. Kreiselradmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum mit dem die Maschine umgebenden Raum in Verbindung steht.
4. Kreiselradmaschine nach Anspruch 1 mit mehreren Laufrädern und ihnen zugeordneten Leitschaufelringen, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschlossenen Räume sowohl untereinander als auch gemeinsam mit der Saugseite der Kreiselradmaschine in Verbindung stehen.
5. Kreiselradmaschine nach Anspruch 1 mit mehreren Laufrädern und ihnen zugeordneten Leitschaufelringen, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschlossenen Räume sowohl untereinander als auch gemeinsam mit dem die Maschine umgebenden Raum in Verbindung stehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 689 618, 217 495; britische Patentschriften Nr. 685 814, 346 999.