DE1151439B - Einrichtung zur Teilung stroemender Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem anderen Teil des Mediums - Google Patents
Einrichtung zur Teilung stroemender Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem anderen Teil des MediumsInfo
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- DE1151439B DE1151439B DET12256A DET0012256A DE1151439B DE 1151439 B DE1151439 B DE 1151439B DE T12256 A DET12256 A DE T12256A DE T0012256 A DET0012256 A DE T0012256A DE 1151439 B DE1151439 B DE 1151439B
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/08—Adaptations for driving, or combinations with, pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven
- F04D13/043—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven the pump wheel carrying the fluid driving means
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
T12256Ic/59b
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 11. JULI 1963
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, durch Aufnahme von Energie aus einem Teil eines strömenden
Mediums die Strömungs- und Druckenergie des anderen Teils dieses Mediums 2x1 steigern, um für
diesen Teil eine größere Förderhöhe oder -weite zu erzielen. Dieses Problem ist dem Grunde nach durch
die Ausbildung des altbekannten hydraulischen Widders gelöst, bei dem der Strömungsdruck des Wassers
ein Sperrventil schließt, so daß das Wasser zum Stillstand kommt und einen Stoß erzeugt, der ein selbsttätiges
Druckventil des Widders öffnet und einen Teil des Wassers hochdrückt. Dieser hydraulische Widder
arbeitet jedoch nur stoßweise und ist für eine kontinuierliche Förderung nicht geeignet.
Auch ist es bekannt, in eine Druckleitung eine gleichachsig mit einer Turbine gekuppelte Pumpe
einzuschalten, wobei ein Teil des Druckwassers zum Antrieb der Turbine benutzt wird, während der
andere Teil durch die Pumpe auf einen höheren Druck gebracht wird.
Die Erfindung betrifft eine neue Einrichtung zur Teilung strömender Medien und Steigerung der
Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem anderen Teil. Durch diese Einrichtung wird
bei stetiger Förderung eine starke Umlenkung der Strömung vermieden und eine einfache Bauweise ermöglicht,
wie sie beispielsweise für Feuerlöschpumpen verlangt wird.
Dieses Problem ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei einer Einrichtung zur Teilung strömender
Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie des anderen
Teils des Mediums erfindungsgemäß in eine Strömungsleitung auf einer zu dieser gleichachsigen Welle
hintereinander mehrere Schaufelkränze angeordnet sind, von denen jeder eine Turbinen- und eine Pumpenbeschaufelung
aufweist, die durch aneinander anschließende Trennringe voneinander abgeteilt sind
und deren Räume in getrennte Leitungen einmünden.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß dem einen Teilstrom zufolge der ihn fördernden Pumpenschaufeln,
die von den gleichachsig zu ihnen ausgerichteten Turbinenschaufeln angetrieben sind, eine
zusätzliche Strömungsenergie erteilt wird.
Die neue Ausbildung führt bei kontinuierlicher Förderung zu einer gedrängten Bauweise der Einrichtung,
in der Strömungsverluste durch starke Umlenkung der Strömung in der Turbine und in der
Pumpe vermieden sind. Sie ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer
Darstellung zwei Ausführungsformen wiedergibt.
In dem Druckrohr 9 ist eine Achse 10 gelagert, die Einrichtung zur Teilung strömender Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem
In dem Druckrohr 9 ist eine Achse 10 gelagert, die Einrichtung zur Teilung strömender Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem
anderen Teil des Mediums
Anmelder: Total K. G. Foerstner & Co., Mannheim
Dr.-Ing. Hans E. Dickmann f, Karlsruhe,
ist als Erfinder genannt worden
in bei Abgas-Turboladern für Brennkraftmaschinen bekannter Weise, kombinierte Pumpen- und Turbinenschaufeln
11, 12 trägt. Zwischen diesen liegen in dem Druckrohr 9 die Leitschaufeln 14,15. Die beiden
Schaufelgruppen 11, 12 und 14, 15 sind durch Trennringe 13 mit Labyrinthdichtung voneinander
getrennt. Es ergeben sich somit in dem Rohr 9 ein äußerer Durchgang für das Mitteldruckwasser, der
über die Turbinenlauf- und Leitschaufeln 12, 15 führt und an einen Auslaß 16 angeschlossen ist, und ein
innerer Durchgang über die Pumpenlauf- und -leitschaufeln 14, 11, an die sich die Druckleitung 17 anschließt.
Nicht notwendig sind besondere Vorkehrungen zum Schutz der Anlage, wenn die zu überwindende
Förderhöhe gerade den Wert hat, den die Pumpe zu erzeugen vermag, da die Pumpe 11, 14 durch das
sie umströmende, dem Antrieb der Turbine 12, 15 dienende Druckwasser ausreichend gekühlt wird.
Bei der Abwandlung nach der Fig. 2 ist auf die Leiträder verzichtet worden, an deren Stelle gegenläufige
Laufräder verwendet werden. Hierbei wird beim Austritt aus dem Laufkranz dem Wasser jeweils
die Richtung für den Eintritt in den folgenden Laufkranz aufgeprägt. Da die Energieübertragung von
dem Turbinenteil auf den Pumpenteil innerhalb eines jeden Laufrades erfolgt und somit keine ein Drehmoment
übertragende Welle notwendig ist, können diese gegenläufigen Laufräder 18 mit der Turbinen-22
und Pumpenbeschaufelung 23, die durch den labyrinthgedichteten Ring 20 unterteilt sind, auf einer
gemeinsamen festen Achse 18 mit Abstandshülsen aufgereiht sein. Ihre Anzahl richtet sich nach der
Höhe des zu erzeugenden Druckes.
309 620/118
Die Achse 18 ist von Rippen 21 in dem Mitteldruckrohr 9 gehalten, wobei an den durch die Trennringe
20 bestimmten inneren Pumpendurchgang die Hochdruckleitung 17 angeschlossen ist, während der
"äußere Durchgang zu einem Rückführstutzen 16 führt.
Die Anlagen nach Fig. 1 und 2 können durch die mögliche Vielstufigkeit und die erzielbaren hohen
Drehzahlen klein gehalten werden, so daß es durchaus möglich ist, sie in ein Strahlrohr oder das Mundstück
einer Ausspritzdüse einzubauen, wobei das Abwasser der Turbine (Stutzen 16) zur Bildung eines Wasserschleiers
zum Schutz des das Strahlrohr bedienenden Feuerwehrmannes benutzt oder durch eine besondere
Schlauchleitung zum Vorratsbehälter zurückgeführt werden kann. Auch können der Pumpen- und der
Turbinendurchlauf gegeneinander vertauscht sein.
Die neuen Anlagen bedingen keine wesentliche Änderung an Löschfahrzeugen, lassen die Beibehaltung
des üblichen Druckes für den Löschbetrieb zu, benutzen und arbeiten im übrigen ohne wesentliche
Wartung selbsttätig und mit geringem Wasserverbrauch.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH:Einrichtung zur Teilung strömender Medien und Steigerung der Energie des einen Teils durch Aufnahme von Energie aus dem anderen Teil des Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Strömungsleitung auf einer zu dieser gleichachsigen WeUe hintereinander mehrere Schaufelkränze angeordnet sind, von denen jeder eine Turbinen- und eine Pumpenbeschaufelung aufweist, die durch aneinander anschließende Trennringe voneinander abgeteilt sind und deren Räume in getrennte Leitungen einmünden.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 833 879, 132 884;
französische Patentschriften Nr. 685 491, 540 347; USA.-Patentschriften Nr. 2113 213, 1 615 619;
Hütte, IL 26. Auflage, 1931, S. 669.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 309 620/118 7.
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