DE1083126B

DE1083126B - Self-priming centrifugal pump with pressure channel arranged on one side

Info

Publication number: DE1083126B
Application number: DEV11991A
Authority: DE
Inventors: Hans Burkhardt; Hartmut Erler
Original assignee: APOLLOWERK GOESSNITZ VEB
Current assignee: APOLLOWERK GOESSNITZ VEB
Priority date: 1957-02-23
Filing date: 1957-02-23
Publication date: 1960-06-09

Description

Selbstansaugende Kreiselpumpe mit einseitig angeordnetem Druckkanal Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einseitig angeordnetem Druckkanal bzw. Leitkanal.Self-priming centrifugal pump with pressure channel arranged on one side The invention relates to a self-priming centrifugal pump with a one-sided Pressure channel or guide channel.

In den selbstansaugenden Kreiselpumpen wird die Fähigkeit zum Ansaugen durch einen bei rotierendem Schaufelrad aus einer Hilfsflüssigkeitsmenge entstehenden Flüssigkeitsring bewirkt. Der rotierende Hilfsflüssigkeitsring liegt infolge des zwischen dem Saug- und Druckschlitz einseitig angeordneten Druckkanals exzentrisch zum Schaufelrad. Auf diese Weise entsteht die Pumpwirkung nach dem Verdrängerprinzip für gasförmige und flüssige Fördermedien. Diese Kreiselpumpen sind daher geeignet, die Saugleitung zu evakuieren bzw. zu entlüften und können den Pumpvorgang selbsttätig einleiten.The self-priming centrifugal pumps have the ability to prime by a resulting from a rotating impeller from a quantity of auxiliary liquid Liquid ring causes. The rotating auxiliary liquid ring is due to the eccentric pressure channel arranged on one side between the suction and pressure slot to the paddle wheel. In this way, the pumping effect is created according to the positive displacement principle for gaseous and liquid media. These centrifugal pumps are therefore suitable to evacuate or vent the suction line and can start the pumping process automatically initiate.

Bei den bekannten Ausführungsarten dieser Pumpen muß die Hilfsflüssigkeit sowie die Förderflüssigkeit über eine verhältnismäßig lange Strecke entgegen der Fliehkraftwirkung. vom Druckkanalaußenrand nach innen durch die Schaufelzellen über den Druckschlitz in den Druckraum der Pumpe zurückgedrängt werden, wodurch sich erhebliche Druckverluste ergeben und der Wirkungsgrad schlecht ist. Die Verluste entstehen zum größten Teil dadurch, daß die vom Auslauf des Druckkanals über die Schaufelzellen zum Druckschlitz geförderten Teile der Flüssigkeit starke Wirbel bilden, die durch die quer zur Umlaufrichtung des Schaufelrades liegende Strömung zwischen dem Druckkanal und den Schaufelradzellen bedingt sind und die die Umlaufströmung im Druckkanal und Schaufelraum plötzlich verändern.In the known embodiments of these pumps, the auxiliary liquid as well as the conveyed liquid over a relatively long distance against the Centrifugal effect. from the outer edge of the pressure channel to the inside through the vane cells the pressure slot are pushed back into the pressure chamber of the pump, whereby result in considerable pressure losses and the efficiency is poor. The losses arise for the most part from the fact that the outlet of the pressure channel over the Vane cells to the pressure slot conveyed parts of the liquid strong eddies form, through the flow lying transversely to the direction of rotation of the impeller are caused between the pressure channel and the impeller cells and the circulating flow suddenly change in the pressure channel and blade space.

Durch einen Auslauf geringerer Breite und Tiefe, der an die Außen- oder Innenkontur des Druckkanals anschließt, wurde vielfach versucht, die Strömung des geförderten Teiles der Flüssigkeit beim Übergang zum Druckschlitz hydrodynamisch zu verbessern. Die verhältnismäßig plötzliche Umbildung der zwischen den Schaufelradzellen und dem Druckkanal vorhandenen Umlaufströmung und der entgegen der Fliehkraftwirkung über die Schaufelradzellen verlaufende Rückstrom des geförderten Teiles der Flüssigkeit erfordern auch bei diesen Ausführungen einen beachtlichen Leistungsaufwand und verursachen noch erhebliche Druckverluste.Through an outlet of smaller width and depth, which is connected to the outside or the inner contour of the pressure channel, many attempts have been made to reduce the flow of the conveyed part of the liquid at the transition to the pressure slot hydrodynamically to improve. The relatively sudden reshuffle between the impeller cells and the pressure channel existing circulating flow and the counter to the centrifugal force Backflow of the conveyed part of the liquid running over the impeller cells require and cause considerable effort even with these designs still considerable pressure losses.

Solche Verluste treten auch auf an Pumpen, bei denen die Öffnung für den Luftaustritt zum Druckkanal hin in bekannter Weise getrennt von der an der Außen- oder Innenkontur oder am Ende des Druckkanals liegenden Druckaustrittsöffnung in Umlaufrichtung versetzt angeordnet ist und deren Druckkanal spiralförmig zur Nabe hin ver » läuft.Such losses also occur in pumps in which the opening for the air outlet to the pressure channel is arranged in a known manner separately from the pressure outlet opening located on the outer or inner contour or at the end of the pressure channel, offset in the direction of rotation and whose pressure channel is spiral-shaped towards the hub » Runs.

Diese Verluste sind noch bei bekannten Kreiselpumpen vorhanden, die einen Teilstrom vom Druckkanal direkt in den Druckraum fördern. Auch bei Kreiselpumpen mit beidseitig angeordneten Druckkanälen, oder wenn eine Seite als Verdrängerpumpe und die andere Seite als Fliehkraftpumpe ausgebildet ist, sind diese Mängel nicht beseitigt.These losses are still present in known centrifugal pumps that convey a partial flow from the pressure channel directly into the pressure chamber. Even with centrifugal pumps with pressure channels arranged on both sides, or if one side is used as a positive displacement pump and the other side is designed as a centrifugal pump, these shortcomings are not eliminated.

Des weiteren sind Pumpen bekannt, bei denen die bekannte Bauart einer selbstansaugenden Kreiselpumpe mit exzentrisch angeordnetem Läufer mit einer radialen Kreiselpumpe mit einseitigem Druckkanal zu einem Aggregat verbunden sind. Bei dieser bekannten Kombination entsteht eine Beeinträchtigung der Förderhöhe dadurch, daß im zweiten Teil der radialen Kreiselpumpe mit einseitigem Druckkanal die wirksame Länge des sich nur über einen sehr kleinen Sektor erstreckenden Druckkanals gering ist und daß die axiale Umlenkung und die durch einen Wulst verur ' sachte Stauung des Förderstromes den Wirkungsgrad der Pumpe erheblich vermindern. Die Ausbildung des Druckkanals und dessen Austrittsöffnung zum Druckraum hin ist für die vertikale Anordnung dieser Pumpenkombination vorgesehen; eignet sich für horizontal liegende Pumpen nicht, da eine einwandfreie Entlüftung der Schaufelradzellen damit kaum möglich ist.Pumps are also known in which the known type of self-priming centrifugal pump with an eccentrically arranged rotor is connected to a radial centrifugal pump with a pressure channel on one side to form a unit. In this known combination, a deterioration of the head results from the fact that in the second part of the radial centrifugal pump, the effective length of the extending only over a very small sector of the pressure channel is low with unilateral pressure channel and that the axial deflection and the Doomed by a bead 'gently stowage of the flow rate considerably reduce the efficiency of the pump. The formation of the pressure channel and its outlet opening towards the pressure chamber is intended for the vertical arrangement of this pump combination; is not suitable for horizontally positioned pumps, as it is hardly possible to ventilate the impeller cells properly.

Der Zweck der Erfindung ist, diese Mängel zu beheben, und die Aufgabe der Erfindung ist es, unter Anwendun- bekannter Merkmale, des spiralförmigen Verlaufes des Druckkanals zur Nabe hin, der Anordnung eines Beruhigungssektors vor dem bekannten Verdränger und der Vereinigung der Entlüftungs-und Druckaustrittsöffnung, eine Lösung vorzugsweise für horizontal liegende Pumpen zu schaffen, die größere Förderhöhen und einen besseren Wirkungsgrad sowie günstigere Herstellungsmöglichkeiten gewährleistet. Die Erfindung besteht darin, daß der bekannte einseitige ringförmige Druckkanal sich mindestens im letzten Drittel seiner Gesamtlänge zur Druckseite hin in an sich bekannter Weise spiralförmig unter stetiger Abnahme seiner radialen Breite und entsprechender Zunahme seiner axialen Tiefe mit mindestens gleichbleibendem Durchflußquerschnitt der Laufradnabe nähert und in den Druckraum mündet und daß in diesem letzten Teil des Druckkanals eine keilförmige Überströmöffnung mit in Umlaufrichtung stetig abnehmender Breite vom Druckkanal zu den Schaufelradzellen hin für den Luftaustritt und den übertritt des Teilstromes der Hilfsflüssigkeit in axialer Richtung an Stelle der bekannten, getrennt zum Druckkanal angeordneten Druck- und Luftaustrittsschlitze vorhanden ist, die an der Innenkontur und in der Übergangsrundung zur Außenkontur zur Erzielung einer staulosen Strömung nach dem Druckraum hin in bekannter Weise abgeschrägt ist. Erfindungsgemäß ist der Entlüftungssektor überlagert mit dem Beruhigungssektor, der, vor dem bekannten Verdränger sich als keilförmige Fläche zwischen der äußeren Gehäusewand und der äußeren Kontur des Druckkanals erstreckend, die Umlaufströmung in den vorbeigleitenden Schaufelradzellen allmählich beruhigt. Erfindungsgemäß ist die dem Druckraum zugewandte und die innere Seite des Druckkanals vor der Druckaustrittsöffnung auf eine sich über mindestens zwei Schaufelradzellen erstreckende Länge ausgespart, so daß der Förderstrorn ungehindert in den Druckraum über die in radialer und axialer Richtung ausgedehnte Druckaustrittsöffnung strömen kann.The purpose of the invention is to remedy these shortcomings, and the object of the invention is, using unknown features, the spiral course the pressure channel towards the hub, the arrangement of a calming sector before the known Displacer and the union of the vent and pressure outlet opening, a solution Preferably for horizontal pumps to create the larger delivery heights and ensures better efficiency and cheaper manufacturing options. the Invention consists in the fact that the known unilateral annular pressure channel is at least in the last third of its total length towards the print side in itself known Way spirally with a steady decrease in its radial width and corresponding Increase in its axial depth with at least the same flow cross-section the impeller hub approaches and opens into the pressure chamber and that in this last part of the pressure channel a wedge-shaped overflow opening with steadily decreasing in the direction of rotation Width from the pressure channel to the impeller cells for the air outlet and the the partial flow of the auxiliary liquid passes in the axial direction instead of the known pressure and air outlet slots arranged separately from the pressure channel is present on the inner contour and in the transition rounding to the outer contour to achieve a stagnant flow to the pressure chamber in a known manner is beveled. According to the invention, the ventilation sector is superimposed with the calming sector, the, in front of the known displacer as a wedge-shaped surface between the outer Housing wall and the outer contour of the pressure channel extending, the circulating flow gradually calmed down in the paddle wheel cells sliding by. Is according to the invention the one facing the pressure chamber and the inner side of the pressure channel in front of the pressure outlet opening recessed on a length extending over at least two impeller cells, so that the conveying flow is unhindered in the pressure chamber via the radial and axial Can flow towards the expanded pressure outlet opening.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Druckkanals hat den Vorteil, daß die erzeugte volle Druckhöhe fast erhalten bleibt, wodurch die geförderte Flüssigkeit die ihr im Druckkanal übertragene Energie fast verlustlos beibehält. Die Hilfsflüssigkeit tritt bei der Förderung gasförmiger Medien vom Druckkanal durch die keilförmige Überströmöffnung in Fliehkraftrichtung in die Schaufelräume ein und füllt diese während ihres Durchlaufes am Entlüftungs-bzw. Beruhigungssektor noch vor Erreichen des Nachverdrängers. Diese Strömungsverhältnisse treten auch während des Entlüftens der Saugleitung und des Ansaugens des Mediums ein. Sie ändern sich mit dem Beginn der Förderung des flüssigen Mediums derart, daß nur die Umlaufströmung der im Schaufelraum bereits vorhandenen Flüssigkeit allmählich beruhigt wird und der Teil der zu fördernden Flüssigkeit in seiner Zirkulationsströmung nicht wesentlich beeinträchtigt vom Druckkanal zum Druckraum überströmt, wobei ein Rückstrom durch den Schaufelraum entgegen der Fliehkraftwirkung fast vermieden wird und nur ein geringer Bruchteil der gesamten Füllmenge der Schaufelradzellen vom Druckraum in axialer Richtun 1- durch die keilförmige Überströmöffnung in die Schaufelradzellen zurückfließt. Herstellungsgemäß ist eine Vereinfachung dadurch eingetreten, daß die getrennt angeordneten bekannten Druck- und Entlüftun-sschlitze und die in verschiedenen Formen ausgebildeten Ausläufe des Druckkanals entfallen.This inventive design of the pressure channel has the advantage that the full pressure head generated is almost maintained, so that the pumped liquid retains the energy transferred to it in the pressure channel with almost no loss. When gaseous media are conveyed from the pressure channel through the wedge-shaped overflow opening, the auxiliary liquid enters the blade spaces in the direction of the centrifugal force and fills them as they pass through the venting or ventilation duct. Calming sector before reaching the post-displacer. These flow conditions also occur during the venting of the suction line and the suction of the medium. They change with the start of the delivery of the liquid medium in such a way that only the circulating flow of the liquid already present in the blade space is gradually calmed down and the circulating flow of the part of the liquid to be delivered does not flow significantly impaired from the pressure channel to the pressure space, with a return flow through the blade space is against the effect of centrifugal force almost avoided and only a small fraction of the total capacity of the Schaufelradzellen flowing back from the pressure chamber in the axial 1- Richtun by the wedge-shaped overflow opening in the Schaufelradzellen. According to the manufacturing process, a simplification has occurred in that the separately arranged known pressure and ventilation slots and the outlets of the pressure channel, which are designed in different shapes, are omitted.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Abb. 1 zeigt die Ansicht der Pumpe im Schnitt, Abb. 2 zeigt die Seitenansicht der Pumpe im Schnitt A-B der Abb. 1 und in Abb. 3 ist ein Schnitt C-D von Abb. 2 dargestellt. Die Flüssigkeit wird vom Schaufelrad 1 aus dem Saugraum 2 durch die Satigöffnung 3 angesaugt, dann in den Druckkanal 4 geschleudert und gelangt von hier durch die Drucköffnung 5 in das Druckgehäuse 6 der Pumpe.An embodiment of the invention is described below. Fig. 1 shows the view of the pump in section, Fig. 2 shows the side view of the pump in section AB of Fig. 1 and in Fig. 3 a section CD of Fig. 2 is shown. The liquid is sucked in by the paddle wheel 1 from the suction chamber 2 through the satellite opening 3 , then thrown into the pressure channel 4 and from here passes through the pressure opening 5 into the pressure housing 6 of the pump.

Vor dem Austritt wird der Flüssigkeitsstrom nach innen an die Schaufelradnabe 7 herangeführt, und die Schaufelzellen durchlaufen den vor dem bekannten Verdränger 8 angeordneten Entlüftungs- und Beruhigungssektor 9, wo die Teilmenge der Hilfsflüssigkeit in die Schaufelzellen überströmt und die Luft bzw. das Gas in den Druckraum entweicht.Before the outlet, the liquid flow is directed inwards to the impeller hub 7 , and the blade cells pass through the venting and calming sector 9 arranged in front of the known displacer 8 , where the partial quantity of auxiliary liquid flows over into the blade cells and the air or gas into the pressure chamber escapes.

Claims

PATENT APPROACH: 1. Self-priming centrifugal pump with pressure channel arranged on one side, characterized in that the pressure channel (4) has about two thirds of its length mainly, as is known, an annular cross-section and, at least in the last third of its length, in a known manner, spirally approaching the hub , with a steady decrease in its radial width and an approximately constant flow cross-section corresponding to increasing axial depth, opens directly in the radial direction into the pressure chamber, in this last part its overflow opening to the impeller with a wedge-shaped cross-section, tapering in the direction of rotation with continuously decreasing width, formed and is beveled on the inner contour and at the transition to the outer contour after the pressure chamber in a known manner, and that the known venting sector is superimposed on the known calming sector (9), which is in front of the known displacer (8) as a wedge-shaped surface between hen housing wall and the outer contour of the pressure channel with continuously increasing radial width in the circumferential direction, which is assigned to the wedge-shaped overflow opening lying in the same sector.

2. Self-priming centrifugal pump according to claim 1, characterized in that a pressure channel outlet opening (5) which extends over at least two impeller cells is formed within the opening point towards the pressure chamber through a recess in the side and inner wall of the pressure channel facing the pressure chamber. 3. Self-priming centrifugal pump according to claims 1 and 2, characterized in that the calming sector (9 ) begins in front of the bruckatistritts opening (5) at the outer edge of the pressure channel (4).

Considered publications: German Patent Nos. 747 947, 711792, 574 323; Belgian patent specification No. 523 789.