DE1528719A1 - Relief device for multistage centrifugal pumps - Google Patents
Relief device for multistage centrifugal pumpsInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/041—Axial thrust balancing
- F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons
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Description
Dipl.-Ing. Adolf H. 'Fischer Ludwigshafen a .Hh. Sichard-Wagner-Straße 22Dipl.-Ing. Adolf H. 'Fischer Ludwigshafen a .Hh. Sichard-Wagner-Strasse 22
Entlastungseinrichtung für mehrstufige KreiselpumpenRelief device for multistage centrifugal pumps
Sie Erfindung bezieht sich auf eine Entlastungseinrichtung für mehrstufige Kreiselpumpen, bei denen auf der Welle eine Entlastungsscheibe und im Gehäuse eine Entlastungsgegenscheibe angeordnet sind, so daß zwischen diesen beiden Scheiben ein Drosselspalt gebildet wird. Derartige Entlastungseinrichtungen sind insbesondere bei Kesselspeisepumpen in verschiedenen Ausführungen bekannt.The invention relates to a relief device for multistage centrifugal pumps which are arranged on the shaft a relief disk and in the housing a counterbalance disk, so that between these two disks a throttle gap is formed. Such relief devices are particularly at Boiler feed pumps known in various designs.
Die erfindungegemäße Einrichtung besteht nun darin, daß der Drosselspalt zwischen den Entlastungsscheiben in der Richtung der Eratreokung der Welle und gegen diese etwas geneigt verläuft, derart, daß er eine Kegelfläche bildet.The device according to the invention now consists in that the throttle gap between the relief discs in the direction of the eratreociation of the shaft and somewhat inclined towards it, in such a way that it has a Conical surface forms.
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öemäl dar Erfindung kann man die Bntlastungs- · einrichtung nun so ausbilden, daß sich der den Drosselspalt ergebende Kegelraum nach der Druckseite hin erweitert.Once the invention has been made, the relief now train the facility in such a way that the Conical space resulting from the throttle gap after the pressure side expanded towards.
Nach einer anderen arfindungsgera&ße» Ausführungsform geht man so vor, da£ sich der d&n Brosaelapalt ergebende Kegelraum nach der Druckseite hin verengt *According to another embodiment of the invention, one proceeds in such a way that the cone space resulting from the Brosaelapalt narrows towards the pressure side *
Bei allen diesen Bauformen ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, die Einrichtung so zu treffen, daß der Rotor der Pumpe, zwecks Festlegen des zwischen EntlastungBscheibe und Gegenscheibe gebrauchten Spiels, in einem Axiallager ruht.In all of these designs it is in accordance with the invention advantageous to make the device so that the rotor of the pump, for the purpose of fixing the between Relief disk and counter disk used clearance, rests in a thrust bearing.
Es sind Intlastimgaeinriehtungen für Kreiselpumpen bekannt, bei denen Flüssigkeit einen Ringkanal .^ durchströmt, der durch ein konisches Wellenende oder durch einen konischen Wellenaufsatz und einen Hohlkonus des Lagerkörpers gebildet wird und der sich in der Strömungsrichtung im Durchmesser erweitert und in radialer Richtung enger wird. Der Spalt soll derart veränderbar sein, daß der in des Spalt durch die Zentrifugalwirkung entstehende, auf den Konus in achslaler Richtung wirkende Strömungsdruck mit wachsender Umlaufzahl der Maschine entsprechend der Zunahme dea Achsialdrucks des Fördermittels ebenfalls zunimmt (deutsche Patentschrift 337 417).They are internal gas devices for centrifugal pumps known, in which liquid flows through an annular channel. ^ through a conical shaft end or is formed by a conical shaft attachment and a hollow cone of the bearing body and the expands in diameter in the direction of flow and narrows in the radial direction. Of the The gap should be changeable in such a way that the gap created in the gap by the centrifugal effect flow pressure acting on the cone in the axial direction with the increasing number of revolutions of the machine corresponding to the increase in the axial pressure of the conveyor also increases (German Patent 337 417).
- 3 - bad - 3 - bathroom
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Es ist ferner zu beachten, daß bei Befahren der Pumpenkennlinie unterschiedliche AxialeohU.be ausBUgleiohen sind, die sioh jeweils durch Veränderung dee radialen Drosselspaltes auswirken, wenn man nicht auf andere Art und Weise hier entgegenwirkt. Die Größe dieses bekannten radialen Drosselspaltes läßt den Einsäte eines nachgeschalteten Drucklagers nicht bu, da zu jeder axialen Bewegung des Läufers eine proportionale Veränderung des radialen Drosselspaltes zugeordnet ist.It should also be noted that when driving on the Pump characteristics are different axial ohms, which have an effect in each case by changing the radial throttle gap, if one does not counteract this in another way. The size of this known radial Throttle gap does not allow the sowing of a downstream pressure bearing bu, as to each axial movement of the rotor is associated with a proportional change in the radial throttle gap is.
Ganz im Gegensatz dazu kann man bei einer erfindungegemäßen Einrichtung, wo ein kegeliger Drosselspalt vorliegt, je nach dem Winkel, den dieser Kegel gegen die Läuferachse einschließt, eine axiale Lauferbewegung auf relativ kleine Veränderung des Drosselspaltes reduzieren, d.h., daß man bei dieser kegeligen Ausbildung des Drosselspaltes einer relativ großen Läuferbewegung eine relativ kleine Spaltänderung zuordnen kann· Man erhält also bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Entlastungseinrichtung einengleichmäßlgen Druckabbau, so daß einer metallischen Berührung der Entlastungspartie» die bei gestörten Betriebsverhältnissen eintreten würde, durch ein nachgesohltetes Drucklager entgegengewirkt werden kann.In contrast to this, in a device according to the invention, where there is a conical throttle gap, depending on the angle that this Cone against the rotor axis includes axial rotor movement to a relatively small change of the throttle gap, i.e. with this conical design of the throttle gap one relatively large rotor movement a relatively small one Can assign gap change · So you get with the inventive design of the relief device a uniform pressure reduction, so that metallic contact with the relief section »which occurs in the event of disturbed operating conditions would be counteracted by a nachgesohltetes thrust bearing.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen.Further features of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments in FIG Connection with the drawing and the claims.
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Bs geigen., inBs violins., In
Figur 1 ©ine erfisdungggsmäite Belastungseinrichtung s bsi der sich der Kegelrads des Bpoßselspalte nach der Druckseite erweitert»Figure 1 © ine erfisdungggsmäite loading device s bsi which widens the bevel gear of the Bpoßselspalte after the pressure side »
Figur 2 line ebensolche Siiirichtung» jedoch ait einem aiob. n&ch der Druckseite hin verengenden Kegelraum,Figure 2 shows the same direction, but with an aiob. cone space narrowing towards the pressure side,
Figur 3 eine bekannte Aueführung von Entlastung3S0heibenr als Gegenüberstellung su der erfindungsgemäßen Ausführungsform undFIG. 3 shows a known execution of relief 3S0heiben r as a comparison with the embodiment according to the invention and FIG
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung aus Figur 1.FIG. 4 shows an enlarged illustration from FIG. 1.
Da es nur um die Ausbildung der Ent-lastungseinrichtung geht, ist die letzte Stufe einer Kreiselpumpe nur angedeutet und weiter nidht bezeichnet. Since it's only about the training of the relief device goes, the last stage of a centrifugal pump is only hinted at and not further designated.
In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt, bei der sich der den Drosselspalt ergebende Kegelraum nach der Drsackssite hin erweitert. Die einander gegenüberliegenden beiden Scheiben, nämlich die Entlastungsgegenscheibe 1, die am Gehäuse befestigt ist und din Entlaßtungsschelbe 2, die zum Hotor gehört, bilden swieciie» -Jich einen Drosselepalt 3 von der Länge I, der Breite s und der axialen Weite a.In Figure 1, an embodiment according to the invention is shown in which the cone space resulting from the throttle gap widens towards the Drsack side. The two opposing disks, namely the counterbalance disk 1, which is fastened to the housing and the discharge disk 2, which belongs to the Hotor, also form a throttle gap 3 of length I, width s and axial width a.
In Figur 2 1st die zweite Möglichkeit einer erfindungsgemäßen Bauforn für die Entlaatungseinrichtung skizziert, nämlich jene, bei der sich der Kegelraum, der den Drosselspalt ergibt, nach der Druckseite hin verengt. Zwischen der Entlastungsgegenscheibe 1 * und der Entlastungsscheibe 2' ergibt sich wieder der Drosselspalt 3'» der die Länge L, eine Breite s und eine axiale Weite a besitzt.In Figure 2 is the second possibility of a structural element according to the invention for the discharge device sketched, namely the one in which the cone space, which results in the throttle gap, after the pressure side narrowed. Between the counterbalance washer 1 * and the counterbalance washer 2 ' there is again the throttle gap 3 ″ which has the length L, a width s and an axial width a owns.
In Figur 3 1st eine der bekannten Ausführungsformen von Entlastungsscheiben skizziert, wobei zwischen einer Entlastungsgegenscheibe 4 und einer Entlastungsscheibe 5 ein senkrecht zur Welle verlaufender Drosselspalt 6 vorgesehen ist, mit einer Länge L^, einer Breite s- und einer axialen Weite a*. Diese bekannte Bauform stellt eine Automatik dar, denn zwischen der Scheibe und der Gegenscheibe stellt sich ein ganz bestimmter Spalt ein, der sich im normalen Hegelbereich, also bei den üblichen Laständerungen, kaum verändert, so daS er also annähernd konstant bleibt. Da aber bekanntlich trotz, aller Sicherheitseinrichtungen zeitweise Betriebsstörungen auftreten können, die z.B. sehr schnelle Druckabsenkungen auf der Saugseite der Pumpe herbeiführen, was infolge Schnellschluß oder Ausfall der Mindestmengenregelung eintreten kann, da damit eine Teilauadampfung in der Entlastung verbunden ist, kann mit dieser bekannten Einrichtung nicht vermieden werden, daß eil metallisches Bevührm zwischen der Entlastungsscheib< und der Gegen ,cheifee auftritt.In Figure 3 is one of the known embodiments outlined by relief disks, with a counterbalance disk 4 and a relief disk 5 extending perpendicular to the shaft Throttle gap 6 is provided with a length L ^, a width s and an axial width a *. These known design represents an automatic, because between the disc and the counter disc is a very specific gap opens up in the normal Hegel range, i.e. with the usual load changes, hardly changed, so that it remains almost constant. But since, as is well known, of all safety devices, operational malfunctions can occur at times, e.g. very rapid Cause pressure drops on the suction side of the pump, as a result of a quick-action or failure the minimum quantity regulation can occur, as this is a Partial evaporation is associated with the discharge, can not be avoided with this known device that eil metallic Bevührm between the relief disc <and the counter, cheifee occurs.
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ftthrt dsisn sofort aua Tölligen Ausfall der Pumpe. Man hat 3ich daher beaüht» dieses Spiel s^ zu vergrößern und auch nooh eine Hotorföstlegur;g mit Hilf© eines Axiallagers herbeizuführen* Da jedoch bei diesen bekannten Ausführungen das mittlere Spiel s.j sehr klein istt ändert sich unter normalen Betriebsbedingungen bei Laständexu&gen dieses Spiel nur unwesentlich» Wenn man nun bei eines« solchen Entlastungseinrichtung den Rotor zusätzlich axial festlegt£ läuft man Gefahr, entweder die Entlastung selbst, oder aber das Lager» ggf* oogar beide, zu gefährden, sumal während des Betriebes auoh noch thermische und mechanische Deformationen auftreten, die dann das Spiel noch zusätzlich verändern können» Es BKiS zum vollen Schubausgleich auf die Fläche, die sich aus der Differenz D minua B3^ (Figur 3) ergibtt eis bestimmter Ewisshendruck wirken, d.h· also, daS der Spalt I1 mit der Breite s. einen bestimmten Strömungswiderstand dem Entlastungswasser entgegensetzen muß. Es ist bekannt, daß durch die Änderung der Länge des Drosselspalts bzw. seiner Breite der Widerstand beeinflußt werden kann und es ist ferner bekannt, daß mit größer werdender Länge und gleicher Breite, bzw. mit kleinerer Breite und gleicher Länge dieser Widerstand wächst.Dsisn immediately leads to a complete failure of the pump. It has 3I therefore beaüht "this game s ^ zoom and Nooh a Hotorföstlegur g with Help © bring about an axial bearing * However, in these known embodiments, the middle game sj very small t change under normal operating conditions at Laständexu & gen game only negligible "If now the rotor defines additionally axially in a" such a relief device £ there is a risk either the relief itself, or else the bearings »if necessary * oogar both to compromise, sumal during operation AUOH nor thermal and mechanical deformations occur which can then additionally change the game It 'BKiS at full thrust balance to the area, resulting from the difference D minua B 3 ^ (Figure 3) gives t act ice certain Ewisshendruck, ie · so tHe the gap I 1 with the Width must oppose a certain flow resistance to the discharge water. It is known that the resistance can be influenced by changing the length of the throttle gap or its width, and it is also known that this resistance increases with increasing length and the same width, or with smaller width and the same length.
Wenn man nun die Ausbildung der Entlastungseinrichtung nach dem Vorschlag der Erfindung durchführt, und man behält die Durchmesser D . D . und D„e bei, so mußIf you now carry out the formation of the relief device according to the proposal of the invention, and you keep the diameter D. D. and D " e at, so must
η si saη si sa
der Zwischendruck, da man diese Entlastung an die gleiche Pumpe bringt, auf die Fläche D minus D .,the intermediate pressure, since this relief is brought to the same pump, on the area D minus D.,
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der gleiche sein, wie bei der bekannten Aueführung gemäß Figur 3· Da aber die Länge des Spaltes bei der erfindungsgemäSen Bauform größer 1st als bei den bekannten Ausführungsformen, wird die Breite des Brosaelspaltes bei dem erfindungsgemäßen Torschlag größer als bei den bekannten Ausführungen und ebenso das axiale Spiel, sod.aß man bei gleichen Betriebsbedingungen mit der ctrfindungsgemäßen Belastungseinrichtung ein wesentlich größeres axiales Spiel erzielt. In Figur 4 iwst der Spalt 3 gemäß Figur 1 vergrößert dargestellt und gezeigt, daß hler ein verhältnismäßig kleiner WinkeloO als Heigung für den Kegel gegen die Waagerechte bereite ausreichend ist·be the same as in the known version according to Figure 3 · Since the length of the gap in the inventive design is greater than in the known embodiments, the width of the Brosaelspaltes in the goal stroke according to the invention greater than in the known designs and also the axial play, so that under the same operating conditions with the loading device according to the invention, there is a significantly larger axial play achieved. In FIG. 4, the gap 3 according to FIG. 1 is essentially shown enlarged and shown that a relatively small WinkeloO as a slope for the Cone against the horizontal is sufficient
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE1528719A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2445904A1 (en) * | 1979-01-06 | 1980-08-01 | Lucas Industries Ltd | Central inlet conical screw rotor pump - has annular throttle gaps for radially inward leakage flow to central low pressure chamber |
WO2010089198A3 (en) * | 2009-02-05 | 2010-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomachine having a compensating piston |
-
1965
- 1965-07-24 DE DE19651528719 patent/DE1528719A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2445904A1 (en) * | 1979-01-06 | 1980-08-01 | Lucas Industries Ltd | Central inlet conical screw rotor pump - has annular throttle gaps for radially inward leakage flow to central low pressure chamber |
WO2010089198A3 (en) * | 2009-02-05 | 2010-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbomachine having a compensating piston |
CN102308098A (en) * | 2009-02-05 | 2012-01-04 | 西门子公司 | Turbomachine having a compensating piston |
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