DE1453779B2

DE1453779B2 - AUTOMATICALLY ACTING HYDRAULICALLY CONTROLLED PRESSURE WATER FEED DEVICE FOR A CENTRIFUGAL PUMP WITH MULTIPLE STAGES

Info

Publication number: DE1453779B2
Application number: DE19631453779
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-03-29
Filing date: 1963-03-29
Publication date: 1971-12-09
Also published as: DK113048B; DE1453779A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine automatisch wirkende, gebildet sein, weil die Pumpenwelle durch eine solcheThe invention relates to an automatically acting, be formed because the pump shaft by such

hydraulisch gesteuerte Druckwasserspeiseeinrichtung Trennwand passieren muß und es ist deshalb erfor-hydraulically controlled pressurized water feed device must pass partition wall and it is therefore necessary

für eine Zentrifugalpumpe mit mehreren Stufen, derlich, zwei besondere Räume im Pumpengehäusefor a centrifugal pump with several stages, namely, two special spaces in the pump housing

welche dazu eingerichtet ist, Druckwasser in den auszuformen und mit dem Druckraum um das erstewhich is set up to form pressurized water in the and with the pressure space around the first

Druckraum um das erste Laufrad zu leiten, falls die 5 Laufrad und dem Saugraum der Pumpe durch beson-Pressure chamber to guide the first impeller, if the 5 impeller and the suction chamber of the pump are

Pumpe Wasser verliert, indem in der Zulauf leitung dere Kanäle zu verbinden.Pump loses water by connecting its channels in the supply line.

für das Speisewasser ein Ventil angeordnet ist, das Im folgenden wird eine Ausführungsform einera valve is arranged for the feed water, the following is an embodiment of a

von einer Membran so gesteuert ist, daß es geschlos- Kreiselpumpe gemäß der Erfindung an Hand deris controlled by a membrane so that it is closed centrifugal pump according to the invention on the basis of

sen gehalten wird, wenn die Pumpe normal arbeitet, Zeichnung beschrieben. Darin zeigtsen is held when the pump is operating normally, drawing described. In it shows

aber sich öffnet, wenn der Druck auf Grund von io F i g. 1 einen Schnitt durch einen Teil der Pumpe,but opens when the pressure due to io F i g. 1 a section through part of the pump,

Wasserverlust in der Pumpe fällt, wobei die Mem- wenn das Speisesystem außer Funktion ist, undWater loss in the pump falls, with the mem- when the feed system is inoperative, and

bran auf der einen Seite dem Druck in dem genann- F i g. 2 dasselbe in einem 90°-Ausschnitt gesehen,bran on the one hand the pressure in the mentioned- F i g. 2 seen the same in a 90 ° section,

ten Druckraum und auf der anderen Seite dem Druck wo das Speisesystem in Funktion ist.th pressure chamber and on the other hand the pressure where the feed system is in function.

im Saugraum der Pumpe ausgesetzt ist. In dem Gehäuse 1 der Pumpe ist eine Welle 2 ge-exposed in the suction chamber of the pump. In the housing 1 of the pump there is a shaft 2

Durch die dänische Patentschrift 85 027 ist eine 15 lagert, auf der eine Anzahl Laufräder 3 angebracht Zentrifugalpumpe dieser Art bekannt. Bei dieser sind. Die Welle und die Laufräder werden von einem Konstruktion ist die Einlauf Öffnung für das Speise- nicht gezeigten Elektromotor angetrieben. Der Druckwasser in den Druckraum um das erste Laufrad als raum der ersten Stufe ist mit 4 bezeichnet und ist mit ein Ventilsitz ausgebildet. Dieser Ventilsitz wirkt mit Hilfe einer Trennwand 5 von dem Saugraum 6 der einem Ventilkörper zusammen, welcher mit dem 20 Pumpe getrennt, welcher mit einem Eintrittstutzen 7 einen Ende mit einem einarmigen Hebel, der an dem für das Fördermedium und einem Eintrittskanal 8 anderen Ende in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, zum ersten Laufrad kommuniziert,
verbunden ist. Dieser Hebel ist mit einer Membran Der Saugraum 6 ist mit Hilfe einer Trennwand 9 verbunden, so daß eine Bewegung der Membran zu von einem Raum 10 getrennt, dessen entgegengesetzte einer entsprechenden Bewegung des Hebels führt. Die 25 Wand eine Membran 11 bildet, die aus einer verhält-Membran dient als Trennwand in dem Pumpen- nismäßig dünnen Metallscheibe besteht, die an ihrem gehäuse und bildet Seitenwände in dem Druckraum Umfang zwischen dem Gehäuse 1 und einem Endum das erste Laufrad und dem Saugraum der Pumpe, gehäuseteil 12 mit Hilfe von Dichtringen 13 einso daß der Druck in den genannten Räumen direkt gespannt ist. Der Raum zwischen der Membran 11 auf zwei Seiten der Membran wirkt. 30 und dem Gehäuseteil 12 ist mit 14 bezeichnet und istFrom the Danish patent specification 85 027 a 15 is mounted on which a number of impellers 3 mounted centrifugal pump of this type is known. With this are. The shaft and the impellers are driven by a construction, the inlet opening for the feed - not shown electric motor. The pressurized water in the pressure space around the first impeller as the space of the first stage is denoted by 4 and is designed with a valve seat. This valve seat interacts with the help of a partition wall 5 from the suction chamber 6 of the valve body, which is separated from the pump 20, which has an inlet nozzle 7 at one end with a one-armed lever, which is at the other end for the conveying medium and an inlet channel 8 in the Housing is rotatably mounted, communicates with the first impeller,
connected is. This lever is connected to a membrane. The suction space 6 is connected by means of a partition 9, so that a movement of the membrane is separated from a space 10, the opposite of which leads to a corresponding movement of the lever. The wall forms a diaphragm 11, which consists of a behaving diaphragm serving as a partition in the pump nismäßig thin metal disk, which is attached to its housing and forms side walls in the pressure space circumference between the housing 1 and an end around the first impeller and the suction space of the pump, housing part 12 with the help of sealing rings 13 so that the pressure in said spaces is directly tensioned. The space between the membrane 11 acts on two sides of the membrane. 30 and the housing part 12 is denoted by 14 and is

Der Hebel und die Membran haben beide eine zen- mit dem Saugraum 6 durch ein Rohrstück 15 ver-The lever and the membrane both have a central point connected to the suction chamber 6 by a piece of pipe 15.

trale Öffnung, durch welche die Pumpenwelle geht. bunden, das in der Trennwand 9 befestigt ist und sichcentral opening through which the pump shaft goes. bound, which is fixed in the partition wall 9 and

Der Hebel und die Membran sind außerhalb dieser hauptsächlich flüssigkeitsdicht durch eine Öffnung inThe lever and the membrane are mainly liquid-tight outside of this through an opening in

Öffnungen im zentralen Gebiet der zwei Organe mit- der Membran 11 erstreckt. Der Raum 10 über derOpenings in the central area of the two organs with the membrane 11 extends. The room 10 above

einander verbunden. 35 Membran ist, wie aus F i g. 2 ersichtlich, unmittelbarconnected to each other. 35 membrane is, as shown in FIG. 2 can be seen, immediately

Um eine wirksamere Speisung zu erhalten, wo- mit dem Druckraum 4 der ersten Stufe durch einenIn order to obtain a more effective feed, with the pressure chamber 4 of the first stage through a

durch Luft aus dem Raum um das erste Laufrad voll- Kanal 16 verbunden.Channel 16 connected by air from the space around the first impeller.

ständig entfernt wird, ist es erforderlich, daß eine Die Membran ist auf den Raum 10 zu von einer bedeutende Menge Speisewasser zugeführt wird. Bei Druckfeder 17 belastet und ist auf solche Weise vorder bekannten Konstruktion aber ist es möglich, daß 40 gespannt, daß sie sich immer in einer gewölbten Steldas Ventil nur teilweise geöffnet wird, indem ein lung befinden wird, und wenn sie von der einen ge-Balancezustand zwischen den zwei Drücken entsteht wölbten Stellung in Richtung aui die neutrale Mittel- und die Wassermenge, die durch diese teilweise Öff- stellung zu gedrückt wird, wird sie schnell in die entnung strömen kann, nicht zufriedenstellend ist. gegengesetzte gewölbte Stellung überschnappen. Dieis constantly removed, it is necessary that a significant amount of feed water be supplied to the space 10. In compression spring 17 loaded and is in such a way the known construction but it is possible that 40 is tensioned that it is always in a curved position, the valve is only partially opened by a development, and when it is from the one ge-balance state arises between the two pressures bulged position in the direction aui the neutral medium and the amount of water that is position by this partial Öff- to pressed, it is allowed to flow quickly into the entnung, is not satisfactory. snap over opposite arched position. the

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 45 Membrankraft sollte zwischen 25 und 75 °/o von derThe invention is based on the object that a 45 membrane force should be between 25 and 75% of the

Speisesystem der eingangs genannten Art herzustel- Kraft der Feder 17 betragen. Der mittlere Teil derFeed system of the type mentioned at the outset to be produced by the force of the spring 17. The middle part of the

len, das so eingerichtet ist, daß das Ventil nicht teil- Membran ist mit Hilfe eines Zapfens 18 mit einemlen, which is set up so that the valve is not part of the membrane by means of a pin 18 with a

weise offenstehen kann. Dies wird erfindungsgemäß zweiarmigen Hebel 19 verbunden, dessen eines Endecan wisely be open. According to the invention, this is connected to the two-armed lever 19, one end of which

dadurch erreicht, daß der Zulaufkanal der Speise- 20 an einem nach unten liegenden Ansatz an derachieved in that the inlet channel of the feed 20 at a downward approach to the

Wasserleitung in einen besonderen Wasserraum, der 50 Trennwand 9 anliegt, während das andere Ende 21Water conduit into a special water space that rests against the partition 9, while the other end 21

durch einen Kanal mit dem Druckraum der ersten mit einem nach oben gekehrten Sitz ausgebildet ist.through a channel with the pressure chamber the first is formed with an upturned seat.

Pumpenstufe verbunden ist, ausmündet, und daß der Zwischen der Trennwand 5 und der Trennwand 9Pump stage is connected, opens, and that the between the partition 5 and the partition 9

Ventilkörper mit dem zentralen Teil der in diesem ist ein Zulaufraum 22 für Sp~eiSewasser ausgebildet,Valve body with the central part of which is an inlet space 22 for hot water,

Wasserraum angeordneten Membran verbunden ist, welcher Raum durch einen Eintrittskanal 23 mit demWater space arranged membrane is connected, which space through an inlet channel 23 with the

die die andere Seite gegen einen anderen, besonderen 55 Hydrophor verbunden ist, an den die Pumpe Wasserwhich the other side is connected to another, special 55 hydrophore to which the pump water

Wasserraum wendet, der durch einen Kanal mit dem liefert.Water space that supplies through a canal with that.

Saugraum verbunden ist, und in bekannter Weise aus In der Trennwand 9 ist eine Gewindebohrung vor-Suction chamber is connected, and in a known manner from In the partition 9 is a threaded hole in front.

einer federnden, vorgespannten Metallplatte besteht. handen, in die eine Buchse 24 eingeschraubt ist, derenconsists of a resilient, prestressed metal plate. hand, into which a socket 24 is screwed, whose

Bei dieser Konstruktion hat die Membran keine nach oben liegende Stirnfläche einen konischen Venzentrale Öffnung, so daß der zentrale Teil der Mem- 60 tilsitz für einen Tellerventilsitz 25 zu einem Eintrittsbran mit dem Bewegeorgan des Ventilkörpers ver- ventil bildet. Der Ventilkörper 25 ist mit einer Spinbunden werden kann, und da die Membran in an del 26 und einem Führungsorgan 27 starr verbunden, sich bekannter Weise vorgespannt wird, also als welches einen Kopf 28 hat, der in einer Öffnung 29 »Schnappmembran« ausgebildet ist, wird das Ventil der Trennwand 5 gleitend gelagert ist. Um diese Öffsicher von vollständig geschlossener zu vollständig 65 nung ist gegen den Raum 22 eine Rille ausgebildet, offener Stellung bewegt. Eine solche Membran kann in der ein nachgiebiger Dichtring 30 angebracht ist. nicht als Trennwand zwischen dem Druckraum um Auf dem Führungsorgan 27 ist ein Ring 31 verschiebdas erste Laufrad und dem Saugraum der Pumpe aus- bar angebracht, und zwischen diesem Ring und demIn this construction, the membrane does not have an upward-facing face and a conical ventral center Opening so that the central part of the membrane 60 tilsitz for a poppet valve seat 25 to an inlet manifold forms valve with the moving element of the valve body. The valve body 25 is with a spin collar can be, and since the membrane is rigidly connected to del 26 and a guide member 27, is pretensioned in a known manner, that is to say as which has a head 28 which is located in an opening 29 "Snap membrane" is formed, the valve of the partition 5 is slidably mounted. To this public safe from fully closed to fully 65 a groove is formed against space 22, moved to the open position. Such a membrane can in which a flexible sealing ring 30 is attached. not as a partition between the pressure space around On the guide member 27 is a ring 31 that can be moved first impeller and the suction chamber of the pump mounted extensively, and between this ring and the

Ventilkörper 25 ist eine Druckschraubenfeder 32 angebracht. A compression coil spring 32 is attached to the valve body 25.

Die Pumpe wirkt folgendermaßen: Normalerweise wird das beschriebene Speisesystem in der in F i g. 1 gezeigten Stellung stehen, in dem der Ventilkörper 25 S die Verbindung zwischen dem Raum 10 und dem Raum 22 sperrt, und wegen des Überdruckes in dem Raum 10 gegenüber dem Raum 14 wird die Membran 11 in ihrer unteren Lage gehalten werden, wie in Fig. 1 gezeigt.The pump works as follows: Normally, the feed system described is in the form shown in FIG. 1 Stand position shown in which the valve body 25 S the connection between the space 10 and the Space 22 blocks, and because of the overpressure in space 10 compared to space 14, the membrane is 11 are held in their lower position, as shown in FIG.

Wenn die Pumpe aus irgendeinem Grund Luft ansaugt, wird diese sich im unteren Laufrad ansammeln, welches dadurch außerstande ist, Druck zu erzeugen. Der Druck in dem Raum 4 wird abfallen, so daß auch der Druck in dem Raum 10 abfällt. Dadurch schnappt die vorgespannte Membran aufwärts in die in Fig. 2 gezeigte Lage, wodurch sich der Hebel 19 dreht und die Spindel 26 hebt. Dadurch wird der Ventilkörper 25 von seinem Sitz abgehoben, so daß jetzt Speisewasser aus dem Raum 22 in den Raum 10 ao und von dort durch den Kanal 16 in den Raum 4 dringen kann.If for any reason the pump sucks in air, it will build up in the lower impeller, which is therefore unable to generate pressure. The pressure in the space 4 will drop so that the pressure in the space 10 also drops. This causes the pre-tensioned membrane to snap up into the position shown in Fig. 2, whereby the lever 19 rotates and the spindle 26 lifts. As a result, the valve body 25 is lifted from its seat, so that now feed water from room 22 into room 10 ao and from there through channel 16 into room 4 can penetrate.

Gleichzeitig damit, daß die Verbindung zwischen den Räumen 10 und 22 hergestellt wurde, ist der Kopf 29 bis über den Dichtring 30 gehoben worden, so daß ein Schlitz für Flüssigkeitsdurchgang von dem Raum 22 zu dem Raum 4 freigelegt ist. Dadurch wird der Ventilkörper 25 entlastet, und die Flüssigkeit, die um den Kopf 29 herumströmt, wird eine Ansammlung von Fremdkörpern in dem erwähnten Schlitz verhindern.Simultaneously with the fact that the connection between the rooms 10 and 22 has been made, is the Head 29 has been lifted over the sealing ring 30, so that a slot for liquid passage from the Space 22 to the space 4 is exposed. As a result, the valve body 25 is relieved, and the liquid that flows around the head 29, an accumulation of foreign matter becomes in the mentioned slot impede.

Sobald der Druck in dem Raum 4 wiederhergestellt ist, wird der Druck auch in dem Raum 10 eine solche Größe annehmen, daß er die Membran 11 in die in F i g. 1 gezeigte Lage herunterpressen kann, wodurch das Ventil 25 wieder den Speisewassereintritt schließt.As soon as the pressure in the space 4 is restored, the pressure in the space 10 also becomes such Assume size that he the membrane 11 in F i g. 1 layer shown can press down, whereby the valve 25 closes the feed water inlet again.

Wegen der besonderen Ausbildung der Membran 11 wird der Ventilkörper 25 sicher von ganz offener zu ganz geschlossener Stellung geführt werden, so daß keine Möglichkeit entsteht, daß das Ventil sich in einer zufälligen, teilweise offenen Stellung befindet, und da das Speisewasser unter Umgehung des Saugraumes direkt in den Druckraum 4 geführt wird, wird nicht viel Speisewasser verlorengehen, und das Arbeiten der Pumpe wird schnell wiederhergestellt werden.Because of the special design of the membrane 11, the valve body 25 is certainly completely open be guided to the fully closed position, so that there is no possibility that the valve is in a random, partially open position, and since the feed water bypassing the suction chamber is fed directly into the pressure chamber 4, not much feed water will be lost, and working the pump will be restored quickly.

Infolge der Bauart kann die Membran 11 ganz außerhalb der Pumpenwelle 2 und der Laufräder angebracht werden, wodurch die Bauart vereinfacht wird. Wie ersichtlich, öffnet der Ventilkörper 25 entgegen dem Druck, aber dies bereitet keine Schwierigkeiten, weil die Membran eine genügende Öffnungskraft gibt und das Ventil des weiteren mit Hufe des Kopfes 28 entlastet ist, weil die beiden Räume 4 und direkt miteinander kommunizieren.As a result of the design, the membrane 11 can be attached entirely outside the pump shaft 2 and the impellers , whereby the design is simplified. As can be seen, the valve body 25 opens in the opposite direction the pressure, but this does not cause any difficulties because the membrane gives a sufficient opening force and the valve furthermore with the hooves of the Head 28 is relieved because the two rooms 4 and 4 communicate directly with one another.

Claims

Claim:

Automatically acting, hydraulically controlled pressurized water feed device for a centrifugal pump with several stages, which is set up to direct pressurized water into the pressure space around the first impeller, if the pump Loses water in that a valve is arranged in the feed line for the feed water, which controlled by a diaphragm to be kept closed when the pump is normal works but opens when the pressure drops due to water loss in the pump, wherein the membrane on the one hand the pressure in said pressure space and on the the other side is exposed to the pressure in the suction chamber of the pump, characterized in that that the inlet channel (23) of the feed water line in a special water space (10) through a channel (16) is connected to the pressure chamber (4) of the first pump stage, opens out, and that the valve body (25) with the central part of the arranged in this water space Membrane (11) is connected, which the other side against another, special water space (14), which is connected to the suction chamber (6) by a channel (15), and in known Way consists of a resilient, pre-tensioned metal plate.

1 sheet of drawings