DE1171747B

DE1171747B - Self-priming centrifugal pump, especially for pumping heavily contaminated fluids

Info

Publication number: DE1171747B
Application number: DEK42096A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Lange
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1960-11-09
Filing date: 1960-11-09
Publication date: 1964-06-04

Description

Selbstansaugende Kreiselpumpe, insbesondere zur Förderung von stark verunreinigten Flüssigkeiten Die Selbstansaugefähigkeit von Kreiselpumpen wird in bekannter Weise dadurch erreicht, daß der sich während der Ansaugeperiode am Umfang des Laufrades ausbildende Schleppwasserring mittels eines in der Gehäusespirale in unmittelbarer Nähe des Laufradumfanges angeordneten Leitkörpers in die Laufradkanäle gelenkt wird. Dadurch findet eine Mischung der sich in den Laufradkanälen befindenden Luft mit der eingelenkten Flüssigkeit statt. Das sich hierbei bildende Luft-Wasser-Gemisch wird anschließend in die Leitspirale zurückbefördert, wo sich die Luft von der Flüssigkeit abscheidet und durch den Druckstutzen entweicht. Die zurückbleibende Flüssigkeit dient weiterhin zur Aufrechterhaltung des Schleppwasserringes. Die Einsatzfähigkeit der nach diesem bekannten Prinzip der Selbstansaugung arbeitenden Kreiselpumpen hängt vor allem von dem zu fördernden Mittel und der geforderten Ansaugezeit ab. Bei stark verschmutzten Förderflüssigkeiten, die gegebenenfalls noch mit faserigen Abfällen durchsetzt sind, wird durch den in der Leitspirale angeordneten Leitkörper die Verstopfungsgefahr der Pumpe sehr erhöht.Self-priming centrifugal pump, especially for pumping strong contaminated liquids The self-priming ability of centrifugal pumps is in known way achieved in that the during the suction period on the circumference of the impeller forming drag ring by means of a spiral in the casing in the immediate vicinity of the impeller circumference arranged guide body in the impeller channels is steered. This creates a mixture of those in the impeller channels Air instead of the injected liquid. The resulting air-water mixture is then carried back into the spiral guide, where the air is separated from the liquid separates and escapes through the pressure port. The remaining liquid also serves to maintain the drag ring. The operational capability centrifugal pumps working according to this well-known principle of self-priming depends above all on the medium to be conveyed and the required suction time. In the case of heavily contaminated fluids that may still contain fibrous Waste is penetrated by the guide body arranged in the guide spiral the risk of clogging of the pump is greatly increased.

Ferner sind selbstansaugende Kreiselpumpen bekannt, bei denen sich das Laufrad, im Axialschnitt gesehen, vom Schaufelanfang bis zum Schaufelende kontinuierlich erweitert. Dadurch findet am Laufradumfang eine Wirbelbildung statt, die sich bis in die Laufradkanäle unter Störung des auf einem Luft-Wasser-Gemisch bestehenden, mit dem Laufrad umlaufenden Ringes fortpflanzt, so daß eine Förderung von Luft ermöglicht wird. Während sich die zuerst genannte Maßnahme zur Erzielung einer selbstansaugenden Wirkung von Kreiselpumpen im allgemeinen nur für saubere Fördermedien eignet, läßt sich die zuletzt genannte Maßnahme zur Erzielung der Selbstansaugefähigkeit besonders vorteilhaft auch für verschmutzte Flüssigkeiten anwenden, da mit dieser im Gegensatz zu der erstgenannten Maßnahme nicht die Gefahr verbunden ist, daß sich die Strömungskörper mit Schmutzteilen, wie langfaserigen Abfällen, belegen können. Der Anwendungsbereich dieser bekannten selbstansaugenden Kreiselpumpen ist jedoch durch die relativ lange Ansaugezeit und die geringe Saughöhe begrenzt.Furthermore, self-priming centrifugal pumps are known in which the impeller, seen in axial section, is continuous from the beginning of the blade to the end of the blade expanded. As a result, vortex formation takes place on the impeller circumference, which extends up to into the impeller channels with disturbance of the existing air-water mixture, propagates with the impeller rotating ring, so that a conveyance of air is possible will. While doing the first-mentioned measure to achieve a self-priming The effect of centrifugal pumps is generally only suitable for clean pumping media The last-mentioned measure to achieve self-priming is particularly beneficial It is also advantageous to use it for soiled liquids, as this is in contrast to this the first-mentioned measure does not involve the risk of the flow body can be covered with dirt such as long-fiber waste. The scope However, this known self-priming centrifugal pump is relatively long The suction time and the low suction height are limited.

Es wurde auch vorgeschlagen, Außenschaufeln an einem geschlossenen Kanalrad vorzusehen, die in Verbindung mit der Maßnahme, den Spiralraum zu verbreitern und örtlich nach innen zu führen, Wirbel im Fördermedium zur Erleichterung der Gasförderung erzeugen.It has also been suggested to use outer vanes on a closed one Provide channel wheel in connection with the measure to widen the spiral space and to lead locally inwards, eddies in the pumping medium to facilitate gas pumping produce.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine selbstansaugende Kreiselpumpe zu schaffen, die für jedes Fördennedium gleich gut geeignet ist, bei gleichzeitiger Verkürzung der Ansaugeperiode und Vergrößerung der Ansaugetiefe. Dies wird dadurch erreicht, daß die Breite der Gehäusespirale in der Nähe des Laufradumfanges in bekannter Weise größer ist als die Breite des Laufrades und das Laufrad mindestens am äußeren Drittel einer Seite offen ausgeführt ist und seine Breite in ebenfalls bekannter Weise vom Schaufelanfang bis annähernd zum Schaufelende stetig zunimmt. Die hiermit verbundene Steigerung der Selbstansaugefähigkeit ist darauf zurückzuführen, daß der während der Ansaugeperiode sich ausbildende Schlepperwasserring entlang des Laufradumfanges ähnlich wie bei Seitenkanal- oder Wasserringpumpen gleichzeitig eine schraubenlinienfönnig verlaufende Bahn beschreibt, wodurch ein zusätzlicher Selbstansaugeeffekt erzielt wird. Die schraubenlinienförmig verlaufende Bahn des Schleppwasserringes bildet sich vor allem durch die Verbreiterung der Leitspirale in Nähe des Laufradumfanges in vorteilhafter Weise aus. Dieses Merkmal ist bei Seitenkanal- und Wasserringluftpumpen an sich bekannt. Bei selbstansaugenden Kreiselpumpen der hier vorliegenden Art wird dieses Merkmal zur Verbesserung deren Selbstansaugefähigkeit jedoch erstmalig vorgeschlagen.The object of the invention is to provide a self-priming centrifugal pump to create that is equally well suited for every delivery medium, while at the same time Shortening the suction period and increasing the suction depth. This is because of this achieved that the width of the housing spiral in the vicinity of the impeller circumference in a known Way is larger than the width of the impeller and the impeller at least on the outside Third of a side is open and its width is also known Way from the beginning of the shovel to almost the end of the shovel increases steadily. The herewith associated increase in self-priming ability is due to the fact that the tug water ring that forms during the suction period along the Impeller circumference similar to that of side channel or water ring pumps at the same time describes a helical path, whereby an additional Self-priming effect is achieved. The helical path of the The drag ring is mainly formed by the widening of the guide spiral in the vicinity of the impeller circumference in an advantageous manner. This feature is important for side-channel and water ring air pumps are known per se. With self-priming centrifugal pumps the This type of feature is used here to improve their self-priming ability however proposed for the first time.

Es hat sich weiter gezeigt, daß sich der den zusätzlichen Selbstansaugeeffekt hervorrufende, schraubenlinienförmig verlaufende Schleppwasserring besonders dann wirkungsvoll ausbildet, wenn sich die Breite der Leitspirale mindestens von der einen Seite des Laufrades ab um den Betrag ihrer Höhe weiter nach dieser Seite hin erstreckt. Soll die eine Hälfte des Schleppwasserringes eine rechtsgängige und die andere Hälfte eine linksgängige schraubenlinienförmige Bahn entlang des Laufradumfanges beschreiben, wird vorteilhafterweise die Breite der Leitspirale ab beiden Seiten des Laufrades um den Betrag ihrer Höhe verbreitert. Die einander entgegengesetzt gerichteten schraubenlinienförmig verlaufenden Bahnen des Schleppwasserringes werden erforderlichenfalls noch dadurch in ihrer Ausbildung begünstigt, wenn in der Mitte entlang der äußeren Begrenzungsfläche der Leitspirale ein den Strömungsverhältnissen entsprechend ausgebildeter Ringwulst angeordnet ist. Bei Verwendung von breiten Laufrädem werden in weiterer Ausbildung der Erfindung diese sowohl saug- als auch druckseitig mindestens am äußeren Drittel offen, vorzugsweise jedoch saugseitig ganz offen, ausgebildet. Ferner hat sich ergeben, daß die Selbstansaugefähigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitenden Kreiselpumpen insbesondere bei überwindung großer Saughöhen auch noch dadurch günstig beeinflußt wird, wenn der Saugstutzen in unmittelbarer Nähe des Saugmundes des Laufrades mit einem umlaufenden Wulst versehen wird.It has also been shown that the additional self-priming effect causing, helical trailing water ring especially then forms effectively when the width of the spiral guide is at least from the one side of the impeller down by the amount of its height after this side extends. Should one half of the drag water ring be right-handed and the other half a left-hand helical path along the Describe the impeller circumference, the width of the guide spiral is advantageously widened from both sides of the impeller by the amount of their height. The one another oppositely directed helical paths of the drag water ring are, if necessary, still benefiting in their training if in the center along the outer boundary surface of the guide spiral in the flow conditions appropriately trained annular bead is arranged. When using wide Impellers are these both suction and in a further embodiment of the invention on the pressure side open at least on the outer third, but preferably on the suction side very open, educated. It has also been found that the self-priming ability the centrifugal pumps working according to the principle of the invention in particular overcoming large suction heights is also influenced favorably when the Suction nozzle in the immediate vicinity of the suction mouth of the impeller with a circumferential Bead is provided.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die aus dem Spiralgehäuse 1, dem Laufrad 2, dem Saugdecke13 sowie dem angeflanschten Saugstutzen4 bestehende Kreiselpumpe ist im allgemeinen vor Inbetriebnahme bis zur oberen Begrenzungswand 5 des Saugstutzens mit Förderinedien angefüllt. Während der Ansaugeperiode dient diese in der Pumpe sich befindende Förderflüssigkeit zur Ausbildung des Schleppwasserringes, der entlang des Laufradumfanges die durch die Pfeile 6 und 7 gekennzeichneten schraubenlinienförmig verlaufenden Bahnen beschreibt. In deren wirkungsvoller und stabiler Ausbildung ist die Gesamtbreite »B« der Leitspirale größer als die Gesamtbreite »b« des Laufrades, wobei sich ab den beiden Seiten 8 und 9 des Laufrades die Leitspirale annähernd um den Betrag ihrer Höhe »h« weiter in die Breite erstreckt. Die diesbezüglichen Breitenteile »a« der Leitspirale entsprechen annähernd ihrer Höhe »h«.The centrifugal pump consisting of the volute casing 1, the impeller 2, the suction cover 13 and the flange-mounted suction nozzle 4 is generally filled with conveying media up to the upper boundary wall 5 of the suction nozzle before it is put into operation. During the suction period, this conveying liquid in the pump is used to form the drag water ring, which describes the helical paths along the circumference of the impeller indicated by the arrows 6 and 7. In its effective and stable design, the total width "B" of the guide spiral is greater than the total width "b" of the impeller, with the guide spiral extending in width by approximately the amount of its height "h" from both sides 8 and 9 of the impeller extends. The relevant widths "a" of the guide spiral correspond approximately to its height "h".

Zur Begünstigung der Ausbildung der einander entgegengesetzt verlaufenden schraubenlinienförmigen Bahnen des Schleppwasserringes ist in der Mitte entlang der äußeren Begrenzungswand 14 der Leitspirale ein den vorliegenden Strömungsverhältnissen entsprechend ausgebildeter Ringwulst 15 angeordnet. To favor the formation of the oppositely running helical paths of the drag water ring, an annular bead 15 designed according to the prevailing flow conditions is arranged in the middle along the outer boundary wall 14 of the guide spiral.

Das Laufrad 2 ist saugseitig vollkommen und druckseitig nur am äußeren Drittel offen ausgeführt. Die Breite »b,« der mit 10 bezeichneten Laufradschaufeln nimmt vom Schaufelanfang 11 bis zum äußeren Drittel des Laufrades annähernd stetig zu. Gleichzeitig ist in unmittelbarer Nähe des Saugmundes 12 des Laufrades am Saugdeckel ein umlaufender Wulst 13 angeordnet.The impeller 2 is completely open on the suction side and only on the outer third on the pressure side. The width "b," of the impeller blades designated by 10 increases approximately steadily from the beginning of the blade 11 to the outer third of the impeller. At the same time, a circumferential bead 13 is arranged in the immediate vicinity of the suction mouth 12 of the impeller on the suction cover.

Claims

Claims: 1. Self-priming centrifugal pump with horizontally arranged shaft, in particular for pumping heavily contaminated liquids, characterized in that for the purpose of the self-priming effect, the width of the housing spiral near the impeller circumference is greater than the width of the impeller and in a manner known per se the impeller is designed to be open at least on the outer third of one side and its width increases steadily in a manner also known per se from the beginning of the blade to approximately the end of the blade.

2. Self-priming centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the guide spiral extends at least from one side of the impeller by the amount of its height further towards this side. 3. Self-priming centrifugal pump according to claim 1 and 2 or one of the same, characterized in that the guide spiral widens on both sides of the impeller by the amount of its height. 4. Self-priming centrifugal pump according to claim 1 to 3 or one of the same, characterized in that in the middle along the outer boundary surface of the guide spiral an annular bead formed corresponding to the flow conditions is arranged. 5. Self-priming centrifugal pump according to claim 1 to 4 or one of the same, characterized in that the impeller is designed to be open on both sides at least on the outer third. 6. Self-priming centrifugal pump according to claim 1 to 5 or one of the same, characterized in that the impeller is open on the suction side and is also open on the pressure side at least on the outer third. 7. Self-priming centrifugal pump according to claim 1 to 6 or one of the same, characterized in that the suction nozzle is provided in the immediate vicinity of the suction mouth of the impeller with a circumferential bead, the inner diameter of which is smaller than the inner diameter of the impeller, based on the middle blade beginning . Considered publications-German Patent Nos. 880 252, 699 744, 555 035, 504 335, 501 046; French Patent Nos. 1103 328, 787 872; USA. Patents No. 2,494,086, 2 181 792, the 2,164,869th Contemplated older patents: German patent no. 1,115,586..