DE1275360B

DE1275360B - Self-priming centrifugal pump

Info

Publication number: DE1275360B
Application number: DEL35916A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenther Boees; Horst Rechenberg
Original assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Current assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Priority date: 1960-04-13
Filing date: 1960-04-13
Publication date: 1968-08-14

Description

Selbstansaugende Kreiselpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einer das Laufrad umgebenden, im Pumpengehäuse angeordneten Doppelspirale mit zwei Gehäusezungen, von denen die eine im unteren Bereich bis unmittelbar an den Umfang des Laufrades heranreicht und auch in der Anlaufphase stets flüssigkeitsumspült ist, und mit einem die beiden Spiralen umschließenden, Auffüllflüssigkeit aufnehmenden Druckraum, der mit dem Innern des Pumpengehäuses in Verbindung steht.Self-priming centrifugal pump The invention relates to a Self-priming centrifugal pump with a pump housing that surrounds the impeller arranged double spiral with two housing tongues, one of which in the lower Area right up to the circumference of the impeller and also in the The start-up phase is always surrounded by liquid, and with a Filling fluid absorbing pressure chamber with the interior of the pump housing communicates.

Bei dieser Pumpe wird die im Pumpenvorratsraum befindliche Auffüllflüssigkeit als Folge des am Laufradumfang, insbesondere unterhalb der unteren Zunge herrschenden, niedrigen absoluten Druckes an den Umfang des Laufrades gesaugt. Nachteilig ist, daß die Auffüllflüssigkeit lediglich an dem äußeren Umfang des Laufrades der Pumpe für den Spülvorgang wirksam wird, das Spülen also nicht hinreichend intensiv ist. Die Folge davon ist eine relativ lange Entlüftungsdauer der Pumpe.With this pump, the filling liquid located in the pump reservoir is used as a result of the prevailing on the impeller circumference, especially below the lower tongue, low absolute pressure sucked onto the circumference of the impeller. The disadvantage is that the replenishment liquid only on the outer periphery of the impeller of the pump becomes effective for the rinsing process, so the rinsing is not sufficiently intensive. The consequence of this is a relatively long venting time for the pump.

Bei einer anderen Zentrifugalpumpe mit Doppelspirale am Laufradumfang weisen deren Zungen einen ungleichen radialen Abstand vom Umfang des Laufrades auf. Die Zunge mit dem größeren Abstand ist in einer Zone des Pumpengehäuses angeordnet, welche unterhalb der während des Ansaugvorganges im Gehäuse sich einstellenden Wasserlinie liegt. Bei dieser Pumpenanordnung fließt während des Ansaugvorganges im wesentlichen luftfreies, d. h. spezifisch schwereres Wasser in Gebiete geringeren Druckes, und zwar vornehmlich zwischen der unteren Gehäusezunge und dem Laufrad, und übt damit auf die im wesentlichen mit Luft gefüllten Laufradzellen eine gewisse Spülwirkung aus. Auf diese Weise wird die Pumpensaugleitung nur unvollkommen entlüftet. Der Ansaugvorgang dauert verhältnismäßig lang.Another centrifugal pump has a double volute on the impeller circumference their tongues have an unequal radial distance from the circumference of the impeller. The tongue with the greater distance is arranged in a zone of the pump housing, which is below the water line that appears in the housing during the suction process lies. In this pump arrangement, the flow essentially flows during the suction process airless, d. H. specifically heavier water in areas of lower pressure, and mainly between the lower housing tongue and the impeller, and exercises with it a certain flushing effect on the impeller cells, which are essentially filled with air the end. In this way, the pump suction line is only partially vented. Of the The suction process takes a relatively long time.

Eine ähnliche Wirkung wird auch dadurch erreicht, daß das im Gehäuse befindliche Wasser während des Ansaugvorganges über Kanäle in die Nähe des Laufradumfanges geführt wird und dort gleichfalls eine gewisse Spülwirkung ausübt. In diesem Falle genügt die Anordnung einer einfachen Spirale (USA.-Patentschrift 2 428 487).A similar effect is also achieved in that the in the housing Water present during the suction process through channels in the vicinity of the impeller circumference is performed and there also exerts a certain flushing effect. In this case the arrangement of a simple spiral is sufficient (US Pat. No. 2,428,487).

Eine Verbesserung des Ansaugens und eine Verkürzung des Ansaugvorganges lassen sich in ebenfalls bekannter Weise dadurch erreichen, daß mehr als zwei Spülbohrungen in dem als Diffusorring ausgebildeten und das Laufrad mit mehr als zwei Leitschaufeln umfassenden Gehäuseteil angeordnet sind. Diese Bohrungen liegen unmittelbar - in Drehrichtung des Laufrades gesehen - vor den Leitschaufeln und sind gleichmäßig am Laufradumfang verteilt (USA.-Patentschrift 2 281175 und deutsche Patentschrift 914099).An improvement in the suction and a shortening of the suction process can also be achieved in a known manner in that more than two flushing bores are arranged in the housing part designed as a diffuser ring and comprising the impeller with more than two guide vanes. These bores are located directly in front of the guide vanes - seen in the direction of rotation of the impeller - and are evenly distributed around the circumference of the impeller ( USA patent specification 2 281175 and German patent specification 914099).

Schließlich ist eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einer einzigen, unmittelbar an den Umfang des Laufrades heranreichenden Zunge bekannt. Dabei besteht eine Verbindung vom Druckraum der Pumpe zu dem seitlich an das Laufrad angrenzenden Raum. Auch bei dieser bekannten Pumpe ist die Spülung zu Beginn des Ansaugvorganges unzureichend, da die wirksame Spülflüssigkeitsmenge erst mit wachsendem Unterdruck an der Mündung des Spülkanals in das Laufrad zunimmt (USA.-Patentschrift 2 755 743).Finally, a self-priming centrifugal pump with a single, Known directly to the circumference of the impeller reaching tongue. There is a connection from the pressure chamber of the pump to the one laterally adjacent to the impeller Space. In this known pump, too, flushing is at the beginning of the suction process insufficient, since the effective amount of flushing liquid only increases with increasing negative pressure increases at the mouth of the scavenging channel in the impeller (US Pat. No. 2,755,743).

Alle diese bekannten Pumpen haben den Nachteil relativ langer Ansaugzeiten. Die Ursache für diese Unzuträglichkeiten liegt darin, daß ein Teil des - in Drehrichtung gesehen - vor der Zunge nahezu unter Atmosphärendruck stehenden Luftwassergemisches durch das unmittelbar benachbarte Vakuum hinter der Zunge wieder in das zu entlüftende System gelangt, was sich besonders schädlich bei Laufrädern mit kleiner Schaufelzahl auswirkt, wie sie bei einer selbstansaugenden Schmutzwasserpumpe zur Vermeidung von Radverstopfungen gefordert werden muß.All these known pumps have the disadvantage of relatively long suction times. The cause of these inconveniences is that part of the - in the direction of rotation seen - a mixture of air and water that is almost under atmospheric pressure in front of the tongue through the immediately adjacent vacuum behind the tongue back into the one to be vented System arrives, which is particularly harmful with impellers with a small number of blades has the same effect as avoiding it with a self-priming dirty water pump must be demanded by wheel blockages.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Selbstansaugfähigkeit einer Pumpe der eingangs genannten Art zu steigern, die Zeit für das erstmalige Ansaugen zu verkürzen und die Saughöhe für diesen Vorgang zu vergrößern.The object of the invention is to improve the self-priming capability of a pump of the type mentioned to increase the time for the initial suction shorten and increase the suction lift for this process.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die Verbindung zwischen dem Druckraum der Pumpe und dem Innern des Pumpengehäuses zwei Kanäle vorgesehen sind, von denen der eine zu dem unmittelbar hinter der unteren Zunge liegenden Raum führt, während der andere gegenüber der offenen Seite des Laufrades oberhalb des ersten Kanals innerhalb der vom Laufrad bestrittenen Kreisfläche mündet.This object is achieved according to the invention in that for the connection Two channels are provided between the pressure chamber of the pump and the interior of the pump housing are, one of which is to the space immediately behind the lower tongue leads, while the other opposite the open side of the impeller above the first channel opens within the circular area contested by the impeller.

Durch die Merkmale der Erfindung wird die Mischzone vom Laufradumfang abgewiesen und in die Gehäusedruckseite geleitet, wodurch bei der erst an dieser Stelle erfolgenden Entmischung jegliche Gefahr des Rückströmens der Luft nach der Saugseite hin ausgeschlossen ist. Der wesentliche technische Fortschritt der Erfindung liegt darin, daß in der Einmündung der Verbindung vom Druckraum zu dem seitlich an das Laufrad angrenzenden Raum ein niedrigerer Druck erreicht wird als im Druckraum des Pumpengehäuses herrscht, wodurch insbesondere während des Ansaugvorganges die Spülflüssigkeitsströmung vom Druckraum der Pumpe in die Einmündung intensiviert wird. Diese Druckabsenkung in der dem Laufrad gegenüberliegenden Bohrung wird dadurch erreicht, daß sich die untere bis an den Laufradumfang herangeführte Spiralgehäusezunge radial nach außen erweitert, so daß in den Laufradzellen vorhandenes Wasser relativ zu den Schaufeln unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft radial nach außen tritt und dementsprechend Spülflüssigkeit durch die Bohrung nachsaugt.Due to the features of the invention, the mixing zone is defined by the impeller circumference rejected and directed into the housing pressure side, whereby the first at at this point, there is no risk of air flowing back due to segregation after the suction side is excluded. The essential technical progress the invention is that in the confluence of the connection from the pressure chamber to A lower pressure is achieved in the space adjacent to the side of the impeller than prevails in the pressure chamber of the pump housing, which in particular during the suction process the flushing liquid flow from the pressure chamber of the pump into the confluence is intensified will. This pressure reduction in the bore opposite the impeller is thereby achieved that the lower spiral housing tongue brought up to the impeller circumference expanded radially outward, so that water present in the impeller cells is relative to the blades radially outwards under the influence of centrifugal force and accordingly sucks up flushing liquid through the bore.

Vorteilhaft ist der innerhalb der Laufrad-Kreisfläche mündende Kanal so angeordnet, daß die während des Ansaugens in das Innere des Laufrades eintretende Spülflüssigkeit eine Geschwindigkeitskomponente in Drehrichtung des Laufrades erhält.The channel opening within the circular impeller surface is advantageous arranged so that the entering the inside of the impeller during suction Rinsing liquid receives a speed component in the direction of rotation of the impeller.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen selbstansaugenden Kreiselpumpe ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigt in rein schematischer Weise F i g. 1 einen senkrechten Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Pumpe, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 11-I1 in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie III-HI in F i g. 2.An embodiment of the self-priming centrifugal pump according to the invention is explained below with reference to the drawing. In this shows in purely schematic Way F i g. 1 shows a vertical partial section through the pump according to the invention, F i g. 2 shows a section along the line 11-I1 in FIG. 1, Fig. 3 a section in enlarged scale along the line III-HI in F i g. 2.

Die F i g. 1 der Zeichnung läßt ein Pumpengehäuse 4 mit Doppelspirale erkennen, in welchem das Laufrad 1 drehbar gelagert ist. Mit 2 und 3 sind zwei Zungen der Doppelspirale bezeichnet, welche über einen gewissen Umfang des Laufrades 1 konzentrisch zu diesem verlaufen. Der Zweck dieser besonderen Ausgestaltung der Zungen 2 und 3 liegt darin, die Zeiten für einen Druckausgleich zwischen den Räumen vor und hinter der Zunge bei gegebener Laufraddrehzahl und Flügelzahl zu verringern.The F i g. 1 of the drawing leaves a pump housing 4 with a double spiral recognize in which the impeller 1 is rotatably mounted. With 2 and 3 there are two tongues denotes the double spiral, which over a certain circumference of the impeller 1 run concentrically to this. The purpose of this particular embodiment of the Tongues 2 and 3 are the times for pressure equalization between the rooms in front of and behind the tongue for a given impeller speed and number of blades.

Die Zunge 3 ist in dem beide Spiralen umschließenden Gehäuse 4 so angeordnet, daß sie mit Flüssigkeit stets umspült ist.The tongue 3 is in the housing 4 enclosing the two spirals arranged that it is always washed with liquid.

Dabei steht die Flüssigkeit im Gehäuse 4 stets mit dem Raum 5 unmittelbar hinter der Zunge 3 in Verbindung. F i g. 2 zeigt, daß diese Verbindung von zwei Kanälen 6 und 7 gebildet wird, welche in der Wandung der Spirale angeordnet sind. Durch diese weit unterhalb der Laufradwelle liegenden Kanäle 6 und 7 dringt im wesentlichen luftfreie Flüssigkeit als Spülmittel in das Innere des Laufrades 1 ein und bewirkt eine intensive Spülung der Laufradzellen. Die große Intensität der Spülung liegt darin begründet, daß hinter der Zunge 3 ein relativ hoher Unterdruck herrscht, so daß eine verhältnismäßig große Druckdifferenz zur Verfügung steht, welche eine entsprechend hohe Einströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit in das Innere des Laufrades gewährleistet.The liquid in the housing 4 is always in direct contact with the space 5 behind the tongue 3 in connection. F i g. 2 shows that this connection of two Channels 6 and 7 is formed, which are arranged in the wall of the spiral. Essentially penetrates through these channels 6 and 7, which are located far below the impeller shaft air-free liquid as a rinsing agent in the interior of the impeller 1 and causes intensive rinsing of the impeller cells. The great intensity of the flush lies based on the fact that there is a relatively high negative pressure behind the tongue 3, so that a relatively large pressure difference is available, which one accordingly ensures high inflow speed of the liquid into the interior of the impeller.

Der Kanal 7 mündet seitlich von den Schaufeln 1 a des Laufrades 1 innerhalb der vom Laufrad bestrich neu -Kreisfläche, wodurch der Spülstrom tiefer in das Laufradinnere eindringt.The channel 7 opens laterally from the blades 1 a of the impeller 1 inside the new circular area swept by the impeller, making the flushing flow deeper penetrates the inside of the impeller.

Mit 8 ist der Saugstutzen bezeichnet, welcher etwa in Höhe der Laufradwelle 9 liegt. Das Laufrad 1 ist einseitig offen.With 8 the suction nozzle is referred to, which is approximately at the level of the impeller shaft 9 lies. The impeller 1 is open on one side.

Auf der Deckscheibe des Laufrades 1 sind Rückschaufeln 1 b angeordnet. Diese haben unter anderem den Zweck, den Axialschub weitgehend herabzumindern. Darüber hinaus sollen dadurch die einen Verschleiß verursachenden Verunreinigungen, insbesondere Steine u. dgl., auszentrifugiert und von der Laufradwelle und ihrer Abdichtung ferngehalten werden. In der den Schaufeln 1 a des Laufrades 1 unmittelbar gegenüberliegenden Zone der Spirale ist eine Verschleißplatte 10 lösbar angeordnet, die im Bedarfsfalle schnell ausgetauscht werden kann.Back blades 1 b are arranged on the cover disk of the impeller 1. One of the purposes of these is to largely reduce the axial thrust. About that in addition, the contaminants causing wear, in particular Stones and the like, centrifuged out and kept away from the impeller shaft and its seal will. In the blades 1 a of the impeller 1 directly opposite Zone of the spiral, a wear plate 10 is detachably arranged, which in case of need can be exchanged quickly.

Die öffnung 7 ist so ausgestaltet, daß die während des Ansaugens in das Innere des Laufrades 1 eintretende Spülflüssigkeit eine Geschwindigkeitskomponente in Drehrichtung des Laufrades 1 erhält (F i g. 3). Auf diese Weise wird ein möglichst stoßfreier Eintritt verwirklicht, was den Vorteil hat, daß Dampfbildung weitgehend unterbunden wird.The opening 7 is designed so that the during suction in The flushing liquid entering the interior of the impeller 1 is a speed component in the direction of rotation of the impeller 1 (Fig. 3). In this way one becomes possible Realized shock-free entry, which has the advantage that steam formation to a large extent is prevented.

Claims

Claims: 1. Self-priming centrifugal pump with an impeller surrounding double volute with two housing tongues arranged in the pump housing, one of which is in the lower area right up to the circumference of the impeller reaches and is always flushed with liquid even in the start-up phase, and with a the two spirals enclosing, filling fluid receiving pressure chamber, the communicates with the interior of the pump housing, characterized in that that for the connection between the pressure chamber of the pump and the interior of the pump housing two channels (6 and 7) are provided, one of which (6) leads directly to the behind the lower tongue (3) leads while the other (7) opposite the open side of the impeller above the first channel (6) within the from Impeller painted circular area opens.

2. Pump according to claim 1, characterized in that that the second channel (7) extends in such a way that the inside during the suction the rinsing liquid entering the impeller (1) has a speed component in The direction of rotation of the impeller (1) is maintained (FIG. 3).

3. Pump according to claim 1 and 2, characterized in that the two tongues (2 and 3) of the double spiral extend concentrically to this over a certain part of the circumference of the impeller (1). Considered publications: German Patent Specifications No. 914 099, 645 463; French Patent No. 519 700; British Patent No. 321097; USA. Patent Nos. 2428487, 2 291 760, 2755743, 2 461 925, 2244397, 2 281 175, 2287397, 2792 787th