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An den das zu fördernde Medium enthaltenden Behälter direkt anmontierte
Kreiselpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine an den das zu fördernde Medium
enthaltenden Behälter direkt anmontierte Kreiselpumpe, mit der in betriebssicherer
Arbeitsweise auch die Förderung aggressivster Medien möglich ist, Es sind Säurepumpen
bekannt, die ohne Abdichtung der Wellendurchführung durch Verwendung des sogenannten
Spaltrohrmotors als dichtungslose Pumpen in den Handel gebracht werden. Diese Pumpen
haben den Nachteil des schlechten Motorwirkungsgrades, der durch das zwischen Stator
und Rotor gelagerte Spaltrohr bedingt ist.
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Bei anderen Pumpenausführungen wird das Problem der säuredichten Wellendurchführung
mit einer im Bereich der Stopfbuchse konisch ausgeführten und axial verschiebbaren
Welle gelöst. Bei Stillstand der Pumpe wird die Welle beispielsweise durch Federkraft
derart verschoben, daß sich der Konus in die Packungsringe hineindrückt und somit
einen pfropfenartigen Verschluß bildet. Nach Inbetriebsetzen und Erreichen der vollen
Drehzahl ziehen Flieligewichte die Welle in die entgegengesetzte Richtung, wodurch
die mechanische Stopfbuchsdichtung entlastet und unwirksam wird. Statt dessen tritt
eine hydraulische Abdichtung in Funktion, die in ebenfalls bekannter Weise durch
einen Hilfskreisel erreicht wird. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die
'axiale Bewegung der Welle auch durch Verwendung eines Verschiebeanker-Elektromotors
erzwungen werden kann.
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Diese Pumpen bedingen naturgemäß einen erhöhten Bauaufwand. Außerdem
kann die Betriebssicherheit dadurch in Frage gestellt sein, daß beispielsweise durch
eine verschlissene Kupplung oder durch Fremdkörper in der Pumpe oder Korrosion einzelner
Pumpenteile die erforderliche leichte axiale Verschiebbarkeit der Welle unterbunden
wird.
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Eine weitere Säurepumpe ist in der Ausführung als sogenannte Eintauchpumpe
bekanntgeworden. Das Besondere dieser Bauart besteht darin, daß die gesamte Pumpe
in einen geschlossenen Behälter eingebracht und mit dem Behälterdeckel gasdicht
verschraubt wird in der Weise, daß lediglich der Antriebsmotor mit der Kupplung
außerhalb des Behälters angeordnet ist. Die Abdichtung der Wellendurchführung wird
bei dieser Ausführung auf folgende Weise erreicht: Die Stopfbuchse besteht aus zwei
hintereinanderliegenden Dichtungselementen. Die der Pumpe zugekehrte Dichtung ist
lediglich eine Lagerbuchse, der sowohl die Funktion einer Drosselstrecke als auch
die der Wellenlagerung übertragen ist. Die durch diese Drosselstrecke sickernde
Flüssigkeit fließt in den Behälter bzw. in den Saugmund des Kreiselrades zurück.
Das zweite nachgeschaltete Dichtungselement wird daher lediglich mit dem über dem
Flüssigkeitsspiegel im Behälterinnern herrschenden Gasdruck beaufschlagt, der im
allgemeinen nicht viel verschieden von dem außerhalb des Behälters herrschenden
atmosphärischen Druck ist.
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Diese Pumpe bedingt einen hohen Materialaufwand wegen ihrer bis auf
den Behälterboden reichenden Länge. Insbesondere bei teuren säurebeständigen Werkstofflegierungen
er,-eben sich unverhältnismäßig hohe Anschaffungskosten. Hinzu kommt noch der Nachteil,
daß eine derart lange Pumpe besonders transportgefährdet ist und die Beschädigung
einzelner Pumpenteile, besonders wenn es sich um schlagempfindlichen Werkstoff (wie
z. B. Siliciumguß) handelt, häufig unausbleiblich ist.
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Es wurde auch bereits eine Pumpe vorgeschlagen, bei der ein Behälter
als Teil der Pumpe die Funktion hat, die Pumpe nach dem Abstellen und dem damit
verbundenen Leerhebern des Pumpenraumes durch die Energie des abfallenden Fördermediums
in der Saugleitung mit Förderflüssigkeit neu aufzufüllen und somit betriebssicher
zu halten. Dieser als Saugwindkessel bezeichnete Behälter ist nicht identisch mit
dem die abzusaugenden Flüssigkeiten enthaltenden Behälter, dessen Größe
je nach Pumpenanlage in weitesten Grenzen variieren kann.
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Bei dieser Ausführungsform dient eine Lagerstelle gleichzeitig als
Drosselstrecke, deren Leckwasser durch eine Bohrung in den als Saugraum der Pumpe
dienenden Behälter abfließt, d. h., die Leckflüssigkeit wird direkt in den
Saugraum der Pumpe zurückgeführt, so daß in diesem Leckflüssigkeitssammelraum der
auf der Saugseite direkt an der Pumpe zu messende Druck herrscht, also mit der jeweils
vorliandenen Saughöhe variiert.
Zur Entleerung von Behältern hat
man weiterhin normale Kreiselpumpen verwendet, die auf den Behälter aufgeflanscht
wurden, deren Saugrohr bis zum Behälterboden reicht, und bei denen unten im Saugrohr
noch ein Flügelrad angeordnet ist, das für die auf dem Behälter sitzende, nicht
selbstansaugende Kreiselpumpe als Zubringerpumpe dient. Da die Welle, auf der unten
am Behälterboden die Zubringer--pumpe angeordnet ist, von der Kreiselpumpe ausgehend
durch die gesamte Saugleitung hindurchgeführt werden muß, ist die Konstruktion kompliziert
und verlangt einen besonderen Bauaufwand wegen des Einhaues eines Hilfskreisels
mit Hohlwelle zur Anhebung der Flüssigkeit und Zuführung zur nicht selbstansaugenden
Pumpe und hinsichtlich der Ausbildung des Pumpenaggregates mit einer sehr langen
Wellenführung.
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Die Nachteile der bekannten Pumpenformen werden nun erfindungsgemäß
behoben, und zwar durch eine an den das zu fördernde Medium enthaltenden Be7-hälter
direkt anmontierte Kreiselpumpe, die dadurch gekennzeichnet ist, daß dieselbe zusammen
mit der als Drosselstrecke dienenden Lagerbuchse im Innern des Behälters oberhalb
des Flüssigkeitsmittels angeordnet und selbstansaugend ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Anordnung so getroffen
werden, daß der Antriebsmotor für die Pumpe außerhalb des Behälters sitzt.
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Die erfindungsgemäße Pumpe zeichnet sich durch eine einfache Konstruktion
und eine gedrängte, kurze Bauart aus. Dadurch, daß sie oben in den Behälter hineingehängt
werden kann, ist sie sehr platzsparend. Infolge ihrer einfachen Konstruktion liegt
sie gegenüber den bekannten Ausführungen preislich günstig.
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Die Abdichtung gegenüber der Umgebung mittels der hintereinandergeschalteten
Dichtungselemente, Drosselstrecke und Stopfbuchse, wobei die Stopfbuchse nur mit
dem im Behälter herrschenden Gasdruck beaufschlagt wird, ist außerordentlich betriebssicher
und absolut dicht, sofern im Behälter selbst ein Druck herrscht, der von dem Umgebungsdruck
des Behälters nicht wesentlich abweicht. Die einfache Konstruktion hat außerdem
den Vorteil, daß diese Pumpe wenig störanfällig ist. Sollte trotzdem im Betrieb
ein Störung auftreten, so läßt sich diese einfach beheben, da die Pumpe infolge
ihrer Anordnung oben im Behälter leicht zugänglich ist, im Gegensatz zu Behältertauchpumpen,
die oben am Behälter befestigt werden und bis auf dessen Grund reichen.
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Bei Förderung explosiver Medien ist ein guter Explosionsschutz möglich,
der dadurch erreicht werden kann, daß man an die Leckflüssigkeitsabführungsbohrung
ein an sich bekanntes U-Rohr anschließt, das sich beim Betrieb mit Flüssigkeit füllt,
so daß - falls im Leckflüssigkeitssammelraum eine Explosiorf erfolgen sollte
- der Flüssigkeitspfropfen in dem U-Rohr verhindert, daß sich diese in den
Behälterinnenraum hinein fortpflanzt.
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Die erfindungsgemäße Behälterpumpe kann für die verschiedensten bekannten
Pumpenbauarten verwendet werden, einma.1 für die Tauchpumpe, welche infolge ihrer
langen und aufwendigen Bauart sehr viel teurer, störanfälliger und im Bedarfsfall
schwieriger zu reparieren ist. Weiterhin kann man für Betriebsfälle, in denen absolute
Dichtheit der Stopfbuchse vorausgesetzt wird, eine Spaltrohrpumpe oder eine magnetgekuppelte
Pumpe ersetzen. Beide Bauarten sind sehr kostspielig und i nfolge ihrer komplizierten
Bauart störanfälliger und kostspieliger in der Wartung. Die Spaltrohrmotoren haben
außerdem infolge des vergrößerten Spaltes zwischen Stator und Rotor einen geringeren
Wirkungsgrad als normale Elektromotoren, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen
Behälterpumpe ohne weiteres verwendet werden können. Bei magnetgekuppelten Pumpen
liegt der Wirkungsgrad des Aggregates deshalb ungünstiger, weil die Magnetkupplung
einen ungünstigeren Wirkungsgrad besitzt als normale Kupplungen.
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Die erfindungsgemäße Pumpe ist in den Zeichnungen beispielsweise durch
zwei Längssehnitte erläutert. In den Behälter 1 (Fig. 1) ist die vertikale
Pumpe eingebracht und mit ihrem Flansch 2 auf den offenen Rand des Behälters aufgesetzt.
Der Raum 3 der Pumpe ist flüssigkeitsgefüllt, so daß die selbstansaugende
Seitenkanalpumpe mit ihrem Seitenkanal 4 und Flügelrad 5 das Saugrohr
6 entlüftet, den Flüssigkeitsspiegel anhebt und nach beendeter Entlüftung
die Flüssigkeit durch den Raum 7 in den Druckstutzen 8
fördert.-Die
Buchsen 9 und 10 bilden die- Lagerung für die Welle, wobei die Buchse
10 -gleichzeitig als Drosselstrecke für den entlang der Welle aus der Pumpe
austretenden Leckflüssigkeitsstrom wirksam ist. Dieser Flüssigkeitsstrom tritt aus
der Bohrung 11
aus und fließt in den Behälter zurück. Die Stopfbuchse12 ist
dadurch-von der Aufgabe, den Säuredurchtritt aus dem Behälter nach außen zu verhindern,
befreit und soll nur bewirken, daß keine Säuredämpfe in die den Behälter umgebende
Atmosphäre dringen.
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Die nach Fig. 1 ausgeführte Pumpe kann je nachdem, welche
Förderhöhe von der Pumpe verlangt wird, auch mehrstufig ausgeführt werden. So zeigt
Fig. 2 z. B. eine dreistufige Pumpe. Allen Ausführungen sind die wesentlichen Einzelteile
der in Fig. 1
dargestellten Pumpe zu eigen, so daß lediglich durch zusätzliche
Verwendung der weiteren erforderlichen Pumpenstufen die Anpassung der Grundtype
nach Fig. 1 an eine große Anzahl von Betriebsbedingungen möglich wird.