-
Pumpe, insbesondere Kreiselpumpe, angetrieben durch einen Spaltrohrmotor
Die Erfindung betrifft eine Pumpe und insbesondere eine Kreiselpumpe mit unmittelbar
an den Lagerschild des Elektromotors anschließendem Druckstutzen, bei der der Motor
mit dem Pumpenrad auf einer gemeinsamen Welle sitzt und als Spaltrohrmotor ausgebildet
ist. Hierbei handelt es sich speziell um einen solchen Spaltrohrmotor, bei dem sowohl
sein Spaltraum als auch seine Wellenlager gemeinsam von einem der Pumpe hochdruckseitig
abgezweigten Teilstrom des Pumpmediums durchflossen sind, der eingangsseitig durch
eine Filtriervorrichtung geführt und ausgangsseitig hinter dem Spaltraum und dem
pumpenfernen Lager des Motors durch eine Längsbohrung der Welle zur Niederdruckseite
der Pumpe zurückgeführt ist, unter Verwendung einer Filtriervorrichtung, die als
den Großteil des Pumpmediums unfiltriert durchlassender Hohlleiter mit einem perforierten
zylindrischen Mantel ausgestattet ist, dem der filtrierte Teilstrom des Pumpmediums
außenseitig abgenommen ist.
-
Bei Pumpen dieser genannten Art, die häufig als hochwertige Spezialpumpen
unter anderem auch in Atomkraftwerken Verwendung finden, in welchem Fall besonders
hohe Anforderungen an Betriebssicherheit und Betriebstüchtigkeit unter extremsten
Bedingungen erfüllt sein müssen, ist es unter anderem auch erforderlich, vom Pumpmedium
einen abgezweigten Teil, der den Spaltraum des Motors mitdurchsetzt, zuvor zu filtrieren,
um zu verhindern, daß Fremdbestandteile insbesondere fester Art, wie Schmutz, Sand,
Rost u. dgl., in den Motor gelangen können, wodurch die Lager Schaden nehmen können,
was die Standzeit der Pumpe dann erheblich verkürzen würde.
-
Zur Behebung dieser Nachteile ist es schon bekannt, in der Druckleitung
der Pumpe einen Filtriereinsatz vorzusehen und seitlich an ihr eine Leitung abzuzweigen,
die dann unter Umgehung des Druckstutzens zum Spaltraum der Pumpe hinführt. Hierbei
ist jedoch in Kauf zu nehmen, daß in der Abzweigleitung der Druck abfällt. Ferner
ergibt eine solche besondere Leitung eine Verteuerung der Pumpe. Vor allem kann
diese Leitung aber auch undicht oder beschädigt werden. Dadurch können erhebliche
Schäden eintreten, dies ganz besonders, wenn es sich beim Pumpmedium um eine Flüssigkeit
handelt, die chemisch aggresiv oder gar radioaktiv ist.
-
Es ist ferner bekannt, bei einer durch einen Spaltrohrmotor angetriebenen
Pumpe, wie sie der USA.-Patentschrift 2 766 695 entspricht, hochdruckseitig dieser
Pumpe einen Teilstrom des Pumpmediums abzuzweigen, der zur Lagerschmierung Verwendung
findet. Hierbei wird dieser Teilstrom mehrfach umgeleitet, um ihn an die beiden
Lager der für Motor und Pumpenrad gemeinsamen Hohlwelle heranzubringen, die von
einer feststehenden Innenwelle getragen sind. Zur Reinigung des abgezweigten Teiles
des Pumpmediums von festen Bestandteilen wird dabei eine Zentrifugierwirkung nutzbar
gemacht. Diese Zentrifugierkraft filtert jedoch Festteilchen nicht zuverlässig ab,
vor allem nicht bei Pumpen, die in Atomkraftwerken oder in der chemischen Industrie
verwendet werden, vor allem dann, wenn Festteilchen im Pumpmedium sich in ihrem
spezifischen Gewicht nicht hinreichend von demjenigen des Pumpmediums unterscheiden.
Bei dieser bekannten Pumpe wird der Spaltraum nicht von einem hinreichend gereinigten
Teil des Pumpmediums durchsetzt.
-
Durch die. deutsche Patentschrift 490 265 ist es bekannt, bei einer
Kreisel- und Kolbenpumpe zur Förderung grob verunreinigter Flüssigkeiten in der
Druckleitung der Pumpe außerhalb des Druckstutzens eine Filtriervorrichtung vorzusehen,
die als den Großteil des Pumpmediums unfiltriert durchlassender Hohlleiter mit einem
perforierten zylindrischen Mantel ausgeführt ist, dem ein filtrierter Teilstrom
des Pumpmediums außenseitig entnommen wird. Hierbei muß dieser Teilstrom jedoch
durch eine Außenleitung nach der Niederdruckseite der Pumpe hingeführt werden, um
dort nachspülend wirksam zu werden.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, bei einer
Pumpe der eingangs genannten Gattung, bei der der Spaltraum und die Wellenlager
von einem der Pumpe hochdruckseitig abgezweigten Teilstrom des Pumpmediums durchflossen
werden, eine Außenleitung mit Dichtungsstellen zu vermeiden und dabei den Aufwand
für die Halterung des Filters zu senken. Pumpe, Motor und Filtriervorrichtun
-
sollen zu einer gekapselten Einheit verbunden werden.
-
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Filtriervorrichtung
im Druckstutzen der Pumpe eingebaut und der filtrierte Teilstrom dem Motorspaltraum
unmittelbar in einer zu ihm hinführenden Längsbohrung des Druckstutzens zugeleitet
ist.
-
Die Erfindung besteht nur in der Kombination der Merkmale des Patentanspruches.
-
Hierdurch werden besondere Außenleitungen für die Filtriervorrichtung,
die zu Undichtheiten führen können, und deren Nachteile vermieden. Die Verbindung
von Filtriervorrichtung zum Spaltrohrraum des Motors wird besonders kurz. Dies ergibt
unter sonst gleichen Verhältnissen geringsten Druckabfall und auch in thermischer
Hinsicht optimale Werte. Ferner kann auch noch der Zuführun-sweg von der Filtriervorrichtung
zum Spaltrohrraum bei entsprechender Aufstellung der Pumpe zu deren Entlüftung vor
ihrer Inbetriebnahme benutzt werden, weil diese Verbindungsleitung sich dem Spaltrohrraum
an seiner höchsten Stelle anschließt. Außerdem wird durch die Lehre der Erfindung
eine besondere Halterung für das Filter eingespart.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert.
-
Teil 1 ist das Kreiselrad der Pumpe. Dieses Kreiselrad wird angetrieben
von einem mit ihm auf der gleichen Welle 2 sitzenden Elektromotor. Der Rotor 3 dieses
Motors ist durch einen zylindrischen Mantel 4 abgekapselt. Auch der Stator 5 des
Motors ist nach innen durch einen Hohlzylindermantel 6 abgeschlossen. Es entsteht
so ein Spaltraum 7, der zur Kühlung des Motors von einem Teil des Pumpmediums mit
durchflossen wird, wobei auch die Lager 8 und 9 geschmiert werden.
-
Die den Spaltraum 7 durchsetzende Pumpflüssigkeit wird pumpendruckseitig
abgenommen. Zu diesem Zweck ist in den an den pumpenseitigen Lagerschild des Elektromotors
sich unmittelbar anschließenden Druckstutzen 10 der Pumpe eine Filtriervorrichtung
eingesetzt. Das Filter besteht aus einer gelochten zylindrischen Wandung 11, deren
Bohrung derjenigen der an den Druckstutzen 10 angeschlossenen Druckleitung
12 der Pumpe entspricht. Das Filter 11 ist von einem ringförmigen Hohlraum
13
umgeben, in den die die Filtrierwandung 11 durchdringende Flüssigkeit eintreten
kann. An dessen Hohlraum 13 schließt sich eine Verbindungsleitung 14 an, die oben
in den Spaltraum 7 des Motors einmündet. Die Filtriervorrichtung 11, der Hohlraum
13 und die Verbindungsleitung 14 liegen somit gekapselt im Druckstutzen 10. Diese
Teile können infolgedessen nicht mehr undicht werden. Diese Teile sind dann zugänglich,
wenn der ganze Pumpenanschluß am Druckstutzen durch Lösen der Schrauben 15 und 16
geöffnet wird.
-
Der von der Hochdruckseite der Pumpe abgezwei-te und filtrierte Teilstrom
des Pumpmediums fließt durch den Spaltraum des Motors. Er kann sowohl durch das
pumpennahe Lager 8 wie auch durch das pumpenferne Lager 9 hindurchtreten. Zur Rückführung
des Teilstroms vom pumpenfernen Lager 9 ist die Welle 2 mit einer Längsbohrung 17
versehen, die in den Saugstutzen 18 der Pumpe einläuft, welcher mit seinem Saugteller
19 zugleich gegen den Druckstutzen 10 abgedichtet ist.