DE1528771B2 - Spezifisch schnellaeufige kreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe der im Oberbegriff des vorstehenden Patentanspruches 1 gekennzeichneten Gattung.

Eine bekannte Strömungsmaschine der vorgenannten Gattung mit einer Umlenkung der Strömung um 90° weist bereits den Vorteil auf, daß die Kreiselpumpe aus dem Krümmer gezogen werden kann, ohne ihn von der Druckleitung zu lösen (Buch von A. de K ο ν ä t s und D e s m u r, »Pompes, ventilateurs, compresseurs«, 1962, S. 274). Bei der bekannten Strömungsmaschine muß das Standrohr neben den Strömungsbelastungen den wesentlichen Teil des Gewichtes der Pumpenanordnung tragen. Zwecks Aufnahme der Zugkräfte ist es folglich kräftig ausgeführt. Seine Lagerung ist relativ weit oben angesetzt, so daß sich eine große Bauhöhe ergibt.

Die hydraulische Auslegung axial bzw. halbaxialer Pumpen erfolgt unter der Berücksichtigung, das insbesondere im Punkt besten Wirkungsgrades auf der Abströmseite ein Potentialwirbel entsteht, dessen radiale Geschwindigkeitskomponenten vom nachgeschalteten Leitrad in axiale Komponenten umgewandelt werden. Demzufolge wirkt auf das Leitrad ein Drehmoment, das dann besonders stark ausgeprägt ist, wenn die Pumpe im Teillastbetrieb bzw. bei geschlossenem Schieber betrieben wird. Weiterhin entsteht durch die Umsetzung von Geschwindigkeit in Druck vor und hinter dem Leitrad eine Druckdifferenz, die versucht, das Leitrad in Richtung des Laufrades zu verschieben.

Bei der bekannten Strömungsmaschine nach Kovä ts besteht einmal vom Leitradaußenmantel eine Nut-Feder-Verbindung zum Außenrohr der Pumpe und zum anderen vom Leitradaußenmantel über den Spaltring, über den denselben unten umfassenden Bauteil sowie über den Zentrierring eine Verbindung zum Einlaufstück, welche durch einen Stift mit Mutter fixiert ist. Die bekannte Konstruktion ist zweifach statisch unbestimmt, in axialer Richtung und bezüglich des Drehmomentes.

Da das Drehmoment über die Nut-Feder-Verbindung mindestens teilweise vom Außenrohr aufgenommen werden muß und über das Außenrohr auf das Druckgehäuse und den Krümmer übertragen wird

ίο sowie wegen der bereits erwähnten großen Bauhöhe, ergibt sich insgesamt entweder eine Beeinträchtigung der Konstruktionssteifigkeit oder ein hohes Gewicht der gesamten Pumpe.

Bei Anordnungen dieser Art muß dafür gesorgt werden, daß nach dem Ausziehen, Ausbessern und Reinigen die ausgezogenen Teile wieder richtig zu den festen Teilen eingesetzt werden. Für die dabei notwendige Zentrierung ist der sich in Strömungsrichtung erweiterende Zentrierring hilfreich.

Der Erfindung liegt ausgehend von der vorbeschriebenen bekannten Pumpe die Aufgabe zugrunde, die Befestigung und Zentrierung ohne Belastung des Druckgehäuses und unter Entlastung des Standrohres zu bewerkstelligen. Die Lösung dieser Aufgabebesteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des vorstehenden Patentanspruches 1. . —Γ-;-"τ

Der Leitradaußenmantel -bildet im Bereich des Leitapparats selbst das Außenrohr und mit dem Spaltring das Zentriermittel, ohne daß zusätzliche Elemente erforderlich sind. Es wird allein durch die Gewichtsbelastung und die eingangs beschriebene Druckdifferenz kraftschlüssig in Zentrierung gehalten und zentriert, wobei das Drehmoment des Leitrades voll auf das Einlaufstück übertragen und von dort, z. B. über Schrauben, in den Pumpensumpf und somit in das Bauwerk eingeleitet wird. Vom Leitradaußenmantel werden keine Kräfte auf den zylindrischen Ansatz des Krümmers übertragen.

Wegen der vorgeschriebenen Kraftverhältnisse ist das Standrohr von fremden Kräften entlastet und wird lediglich zum Ausbau des Pumpenläufers benötigt. Es kann folglich leichter bzw. mit geringerem Querschnitt als bei der Pumpe nach Koväts ausgeführt werden.

Die Befestigung eines Einlaufstückes eines Pumpengehäuses am Boden des Pumpensumpfes als solche ist bekannt (BE-PS 5 33 820); aber das bekannte Einlaufstück ist zusätzlich über den Krümmer mit Flansch und Bolzenverbindung auch mit einem waagrechten Auslaufstutzen fest verbunden, der seinerseits seitlich gehalten sein muß.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist wieam bekannten Fall am Pumpensumpf und mittels eines Krümmerflansches an der Decke des Pumpensumpfes fixiert und somit schwingungsfrei gehalten; da jedoch der Leitradaußenmantel einerseits einfach an der Innenwand des Krümmers anliegt und andererseits die kraftschlüssige Verbindung zwischen Spaltring und Zentrierring besteht, ist das Druckgehäuse im Gegensatz zum bekannten Fall von Drehmomenten entlastet.

Der Kegeisitz zwischen Spaltring und Zentrierring sorgt an der für die Güte der Strömung besonders wichtigen Stelle für eine sehr genaue Einstellung der Zentrierung, so daß nach jeder Reinigung oder Reparatur die gewünschte Lage des Spaltringes mit den von ihm umschlossenen Pumpen-Schaufeln zum Einlaufstück gesichert ist.

Für diesen bedarfsweisen Ausbau ist das Leitrad vom Spaltring lösbar, und das Standrohr mit dem Leitrad ist

unabhängig von der Welle und dem Schaufelradkopf anhebbar.

In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für den Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt

Im Pumpensumpf 1 ist durch mehrere Schraubenbolzen 2 das Einlaufstück 3 befestigt. Dieses Einlaufstück 3 trägt oben einen Zentrierring 4, der gegen das Einlaufstück 3 abgesetzt ist und sich nach oben konisch bzw. kegelschnittförmig erweitert. Der Zentrierring 4 braucht nicht unbedingt mit dem Einlaufstück 3 aus einem Stück zu bestehen.

In den Zentrierring 4 taucht der Spaltring 5, wobei sein unterer Teil konisch ausgebildet ist und sich eng an die Innenseite des Zentrierringes 4 anlegt. Oben ist der Spaltring 5 mit einem Flansch 6 versehen, der mit dem Flansch 7 des Leitradaußenmantels 8 zusammengeflanscht ist. Der Außenmantel 8 des Leitrades 9 bildet zusammen mit dem Innenmantel 10 einen sich in Strömungsrichtung erweiterenden Diffusor. Mit einem zylindrischen Teil 11 liegt der Leitradaußenmantel 8 dichtend gegen einen zylindrischen Ansatz 12 an, der sich an einem Flansch 13 befindet, welcher den Krümmer 14 trägt. Der Flansch 13 liegt auf der Decke 15 des Pumpensumpfes auf und ist dort befestigt.

Der Krümmer 14 ist bei 16 geschnitten, so daß eine Krümmerhaube 17 entstanden ist, die bei 18 und 19 mit dem Krümmer verflanscht ist. Die Krümmerhaube 17 trägt eine Laterne 20 mit den erforderlichen Spurlagern. Diese Lager dienen einerseits zur Stützung einer Welle 21 und andererseits zur axial gleitenden Aufnahme des Standrohres 22. Das Standrohr 22 ist über Innenflansche 23, 24 mit dem Innenmantel 10 des Leitrades 9 verflanscht.

Die Welle 21, die innerhalb des Leitrades mittels des Lagers 25 noch einmal gelagert ist, trägt einen Pumpenkopf 26 über eine Abschlußscheibe 27. Innerhalb des Pumpenkopfes sind die Schaufeln 28 gelagert.

Die als bekannt vorausgesetzte Herausziehbarkeit ist bei dem Ausführungsbeispiel wie folgt erfüllt: Wenn man mittels der Laterne 20 und der Krümmerhaube 17 das Standrohr 22 anhebt, so nimmt man gleichzeitig über die Flansche 23, 24 den nachgeschalteten Leitapparat 10,9,8 mit, wobei dieser mit seinem Teil 11 in dem Ansatz 12 nach oben gleitet. Infolge der Verflanschung 7, 6 nimmt der Außenmantel 8 des Leitapparates seinerseits den Spaltring 5 mit und zieht ihn aus dem Zentrierring 4 heraus.

Die Welle 21 nimmt den Pumpenkopf 26,27 sowie die Schaufeln 28 mit Nach dem Anheben um die Strecke H kann die ausgehobene Einheit seitlich ausgefahren werden.

Beim Absenken nach der Ausbesserung, nach dem Reinigen od. dgl. wird zunächst der Leitradaußenmantel 8 mit seinem Teil 11 am Krümmer 14 bzw. an der Innenwand des Ansatzes 12 des Flansches 13 vorzentriert Die endgültige Zentrierung erfolgt beim Einsetzen des Spaltringes 5 in den Zentrierring 4.

Der Zentrierring 4 sorgt nicht nur für eine sehr genaue Zentrierung, sondern er nimmt außerdem die ruhende Last sowie zusätzlich die sich aus den Strömungsverhältnissen eingangs beschriebenen Belastungen auf. Die sich zum großen Teil aus den Strömungsverhältnissen am Leitrad ergebende Belastung bedingt auf der Innenseite des Zentrierringes 4 eine gute kraftschlüssige Verbindung. Die im Leitapparat 8,9,10 auftretenden Drehmomente werden von dem große Abmessungen aufweisenden Leitradaußenmantel 8 aufgenommen und über die Flanschverbindung 7,6 an den Spaltring 5 weitergeleitet. Dieser Spaltring aber kann sich infolge der hohen Belastung nicht drehen.

Dies ist besonders wichtig bei den genannten Abweichungen vom Nennbetriebspunkt, für den die Pumpe ausgelegt ist

Man erhält also nicht nur eine spaltfreie, steife Zentrierung zwischen dem Zentrierring 4 und dem Spaltring 5, sondern außerdem eine gute Sicherung gegen störende AuswirkungehtierJSrehmomente.

Infolge des Fortfalles hydraulischer Kräfte, die das Standrohr 22 beanspruchen könnten und der Verringerung des belastenden Gewichtes kann das Standrohr 22 relativ schwach ausgebildet sein, wodurch nicht nur Kosten gespart, sondern auch die Strömungsverhältnisse verbessert und die Belastung des anhebenden Krans verringert wird.

Durch den Fortfall des Außenrohres gegenüber K ο ν ä t s und die Anordnung des Leitapparates 8,9,10 ergibt sich eine besonders einfache Möglichkeit zur Prüfung der Innenteile der Strömungsmaschine. Das Standrohr 22 kann zusammen mit den nachgeschalteten Leitradteilen 10,9,8 angehoben werden, ohne daß dabei die Welle 21 zusammen mit dem Pumpenkopf 26, 27 angehoben wird. Hierzu braucht man nur den Leitradaußenmantel 8 bei 7,6 vom Spaltring 5 zu lösen. Es bereitet keinerlei Schwierigkeit, dann mittels des Standrohres 22 die Leitradteile 10,9,8 um beispielsweise 500 mm anzuheben. Dadurch ergibt sich ein Spalt, der groß genug ist, um sowohl die Laufschaufeln 28 als auch das Leitrad 9 zu überprüfen und gegebenenfalls kleinere Reparaturen vorzunehmen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, bei einem geringeren Hub das Lager

zwischen dem Standrohr 22 und der Welle 21 auszutauschen, insbesondere wenn dieses Lager zweiteilig ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spezifisch Schnellauf ige, vertikal aufzustellende Kreiselpumpe für Flüssigkeiten mit durch eine Öffnung in der Außenwand eines Krümmers herausziehbaren Laufteilen und zugehörigen stehenden Teilen, wobei der Außenmantel eines den Pumpenschaufeln nachgeschalteten Leitrades mit einem Spaltring fest verbunden ist, wobei in einem sich in Strömungsrichtung kegelschnittförmig erweiternden Zentrierring ein entsprechend geformter, den unteren Teil des Spaltringes umfassender Bauteil steckt, wobei der Außenmantel des Leitrades in einem den Krümmer umfassenden Druckgehäuse geführt ist, und der Zentrierring mit einem sich in den Pumpensumpf erstreckenden Einlaufstück verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spaltring (5) kraftschlüssig im Zentrierring (4) steckt, daß der Leitradaußenmantel (8) mit einem zylindrischen Teil (11) an der Innenwand eines zylindrischen Ansatzes (12) des Krümmers (14) drehmomentenfrei und vertikal verschiebbar anliegt und daß das Einlauf stück (3) allein am Boden des Pumpensumpfes (1) befestigt ist.

2. Spezifisch schnelläufige Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgeschaltete Leitrad (9) vom Spaltring (5) lösbar ist und daß das Standrohr (22) mit dem Leitrad (9) unabhängig von der Welle (21) und dem Schaufelradkopf (26) anhebbar ist.