DE1528780A1

DE1528780A1 - Selbstansaugende Zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE1528780A1
Application number: DE19661528780
Authority: DE
Inventors: Fowler Brian John; Bose Arun Kumar
Original assignee: Newage Lyon Ltd
Current assignee: Newage Lyon Ltd
Priority date: 1965-12-03
Filing date: 1966-12-03
Publication date: 1970-07-02
Also published as: FR1502564A; CH453082A; US3401640A; IL26995A; GB1165884A; NL6617042A; BE690733A; ES334102A1

Description

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Belegexemplar

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zu der Patentanmeldung

der Firma Newage Lyon Limited

Park Works, Stamford, Lincolnshire, England

betreffend

Selbstansaugende Zentri fugalpunpe Priorität: 3. Dezember 1965 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht «ich auf selbstaneaugende Zentrifugalpumpen zum Pumpen von Flüssigkeiten und betrifft insbesondere eine derartige Pumpe mit verbesserten Ansaugeigenschaften durch Wiederumwälzen eines Teiles der gepumpten Flüssigkeit.

BAD OBtGiNAL

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Gewöhnlich wird bei selbstansaugenden Pumpen ein NebenschluA für die gepumpte Flüssigkeit von der Ansaugkamasr zu de« Einlauf des Schaufelrades und damit direkt auf die Schaufeln v*r-

wendet, um eine Selbstansaugwirkung der Pumpe zu erreichen.

Es ist auch bekannt, gepumpte Flüssigkeit aus der Ansaogfcamaer einer selbstansaugenden Pumpe in eine die Schaufelradwelle umgebende und hinter dem Schaufelrad angeordnete Dichtungekammer wiederumzuwälzen und von dort einen Leckströmungsveg für W . die Flüssigkeit in die Auslaufkammer vorzusehen. Dadurch wird die Selbstansaugfähigkeit der Pumpe nicht unterstützt, sondern nur ein Kühlmittel in den Bereich der Dichtung eingeführt, so daß die Pumpe längere Zeit auch ohne Flüssigkeit laufen kann, ohne daß die Dichtung wegen überhitzung zerstört wird.

Gemäß der Erfindung ist nun bei selbstansaugenden Zentrifugalpumpen für Flüssigkeiten ein Nebenschlußweg vorgesehen zum Wiederumwälzen der gepumpten Flüssigkeit von der PrimÄrkaramer in den Mitnahmebereich der Schaufeln, und zwar über eine Dichtungskafcmmer der Pump».

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Diese Anordnung ermöglicht sowohl eine Kühlung der Dichtung als auch verbesserte Selbstansaugeigenschaften der Pumpe mittels einer einzigen Nebenschlußleitung für die wiederumgewälzte Flüssigkeit. Ferner ist die Wiedereinführung der umgewälzten Flüssigkeit in den Kitnahmebereich des Schaufelrades besser und einfacher ausführbar.

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BAD

Bei einer Anordnung nach der Lrfincun-g gelangt die wxederümgewälzte gepumpte Flüssigkeit von der Dichtungskaminer durch oder hinter das Schaufelrad in den Mitnahmebereich der Schaufeln.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für Pumpen mit einem ummantelten Schaufelrad sind gekrümmte Schlitze in der Hüllplatte des Schaufelrades zwischen den Schaufeln angeordnet, welche als Wiederumwälzöffnungen für den Durchtritt von Flüssigkeit von der Dichtungskammer durch die Rückseite des Schaufelrades in den Mitnahmebereich nahe den Wurzeln der Schaufeln dienen. ' Bei einer derartigen Anordnung drehen sich die durch die gekrümmten Schlitze gebildeten Umwälzöffnungen natürlich mit dem Mitnahmebereich des Schaufelrades, im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, bei denen die Schaufeln und damit der Mitnahmebereich sich relativ zu feststehenden Umwälzöffnungen bewegen, durch die die wiederumgewälzte Flüssigkeit an die Vorderseite des Schaufelrades geleitet wird.

Die Erfindung ist jedoch auch anwendbar bei Pumpen mit offenen j Schaufelrädern, wobei eine Umwälzöffnung dann in der Weise ausgebildet sein kann, daß ein genügender Ringabstand zwischen dem Umfang der Nabe des Schaufelrades und der diese umgebenden Kante einer feststehenden Schleifplatte hergestellt ist, welche hinter den Schaufelblättern und um die Welle und die Nabe des Schaufelrades angeordnet ist.

Die Erfindung umfaßt auch eine selbstansaugende Zentrifugalpumpe zum Pumpen von Flüssigkeiten, mit einem Nebenschluß zum

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Wiederumwälzen der abgepumpten Flüssigkeit, wobei die wiederumgewälzte Flüssigkeit zuerst durch eine Dichtungskammer der Pumpe gelangt und dabei als Kühlmittel für Ringdichtungen de« Pumpenschaufelrades in der Dichtungskammer dient, und gelangt von dort in den Mitnahmebereich der Schaufelblätter, wodurch eine selbstansaugende Wirkung der Pumpe erreicht ist.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren AusfUhrungsbeispielen ergänzend beschrieben. -

Figur 1 ist eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht einer Zentrifugalpumpe nach der Erfindung.

Figur 2 ist eine Vorderansicht eines abgeänderten Schaufelrades für die Pumpe nach Figur 1.

Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform einer selbstansaugenden Flüssigkeitszentrifugalpumpe ist ein Pumpengehäuse 10 mit einem Einlaßraum 11, einer Auslaßkammer 12, die an einen nicht dargestellten Auslaß führt, und einer oberhalb der Aus laß kammer 12 liegenden Ansaugkammer 13 vorgesehen, welche einen Teil der aus der Auslaßkammer 12 austretenden abgepumpten Flüssigkeit bezieht, während die übrige abgepumpte Flüssigkeit wahrend des normalen Betriebes an den Auslaß gelangt.

Das Schaufelrad 20 der Pumpe ist in einer Pumpenkammer I¹* innerhalb der Auslaßkammer 12 untergebracht und sitzt auf einer

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in einemLagerteil 16 drehbar gelagerten Welle 15, welches die Rückseite der Pumpenkainmer abschließt und um die Welle 15 eine Dichtungskammer 17 bildet, in der eine unter Federvorspannung stehende Wellendichtung 18 untergebracht ist. Das Schaufelrad 20 ist' ein offenes Schaufelrad mit einer Nabe* 21, die auf das Ende der Welle 15 aufgesetzt ist, und einer Anzahl gekrümmter, nach hinten verjüngter Schaufelblatter to, die auf der Vorderseite 22 der Nabe 21 sitzen und von dieser sich radial nach außen erstrecken. Die Funkenkammer IU ist durch eine feststehende vordere Schleifplatte 23 und eine feststehende hintere Schleifplatte 21 in Ringforia begrenzt, die jeweils vor bzw. hinter den Schaufelblättern liegen, wobei die zentrale Öffnung 25 der vorderen Schleifplatt« 23 die Einlaßöffnung bildet, durch die die Flüssigkeit von dem Einlafiraum 11 in das Pumpengehäuse 10 und von dort in den Einlaßbereich des Schaufelrades 20 gelangt.

Gemäß der Erfindung ist eine einzige Nebenschlußleitung von der Ansaugkammer 13 in den Mitnahmebereich des Schaufelrades vorgesehen. Diese Nebenschlußleitung umfaßt ein erstes Rohr 30, das sich durch die Rückwand des Püapengehäuses 10 in, das Innere der Ansaugkammer 13 erstreckt und in geeigneter Weis« nit Schlitzen 31 versehen ist und/oder perforiert und/oder in der Ansaugkammer 13 eingeschnürt (swagged) ist, um einen Eintritt von Flüssigkeit in die Bohrung des Rohres 30 zu ermöglichen. Dieses erste Rohr 30 ist außerhalb des Pumpengehäuses mit dem oberen Ende eines zweiten Rohres 32 verbunden, dessen unteres Ende in der

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Einlaßöffnung 33 in dem Lagerteil 16 mündet und in den Innenraum der Dichtungskamraer 17 führt, wodurch abgepumpte Flüssigkeit von der Ansaugkammer 13 durch die beiden Rohre in die Dichtungskammer 17 fließen kann. Von hier aus führt der NebenschluÄ-weg an dem Umfang der Schaufelradnabe 22 vorbei in den Mitnah· mebereich der Schaufelblätter innerhalb der Pumpenkammer 11. Zu dem Zweck ist ein ringförmiger Zwischenraum 35 von passender radialer Breite zwischen der Nabe 21 desSchaufelrades und der um diese herum liegenden Innenkante 36 der feststehenden hinteren Schleifplatte2t gebildet, z.B. durch Bearbeiten der Nabe 21 oder der Schleifplatte 2t auf die gewünschten relativen Abmessungen. Durch den derart gebildeten Ringraum 35 tritt Flüssigkeit in den Mitnahmebereich i*f des Schaufelrades von der Dichtungskammer 17 kommend ein. Der Mitnahnsebereich 1** ist ein Niederdruckbereich in Bezug auf'-die Ansaugkammer 13, wenn die Pumpe sich dreht, so d&& die abgepumpte'- Flüssigkeit das Bestreben hat» durch den Nebenschlußweg von der Anisaugkammer 13 über die Dichtungskammer 17 in den Mitnahmebereich 14 zu strömen und y dadurch die Wellendichtung 18 zu kühlen und die Selbstansaugfähigkeit der Pumpe iü vergrößern, ' "

Der Ringraum 25 zwischen der Nabe 21 und der hinteren Schleifplatte 2H ist kegelstumpfförmig ausgebildet, und zwar zur Dichtungskammer 17 hin zur Achse geneigt in dem unteren Teil 37, wodurch das Profil der Dichtüngskammer 17 fortgesetzt wird. Bisse Anordnung ist besonder© vorteilhaft beim Pumpen von sedimenthaltigen Flüssigkeiten, etwa im Baugewerbe oder im Ingenieuznre-

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sen. Wenn, die Pumpe irgendeine Zeitlang stillsteht, gelangt dae eich in der Dichtungskammer 17 absetzende Sedimentmaterial in den nach unten geneigten unteren Teil 37 des Ringraumes 35. Beim abermaligen Starten der Pumpe übt die Relativbewegung zwischen dem Schaufelrad 20 und der feststehenden hinteren Schleifplatte 21 eine Scherwirkung auf das Sediment in dem Ringspalt 37 aus und erzeugt dadurch eine Selbstreinigung und Freigabe, wodurch Blockierungen in dem Ringspalt 37 vermieden werden.

Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform sind die allgemeine Anordnung des Pumpengehäuses und der Welle sowie deren Dichtung die gleiche wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wobei jedoch das Schaufelrad 39 mit einer rückwärtigen Hüllplatte 41 versehen ist, auf der die Schaufelblätter 40 angeordnet -sind. Die Hüllplatte bildet eine radiale Fortsetzung der Nabe 42 des Schaufelrades 39 bis auf den vollen Radius der von den Schaufelblättern überstrichenen Bahn, wobei sich die Hüllplatte Ml mit dem Schaufelrad 39 dreht.

Bei dieser Ausführungsform sind bogenförmige Schlitze 44 von

gleichem Radius in der Hüllplatte 41 des Schaufelrades 39 angebracht und erstrecken »ich durch die volle Dicke der Hüllplatte 21 in die Räume zwischen benachbarten Schaufelblättern, wobei jeweils ein bogenförmiger Schlitz 44 zwischen zwei ,aneinandergrenzenden Schaufelblättern liegt. Diese bogenförmigen Schlitze. 44, die konzentrisch zueinander und zur Achse des Schaufelrades liegen, bilden Wiederunrwälzöffmangen, durch die Flüssigkeit von der Dichtungskammer 17 in den Mitnahmebereich 14 der Schaufel-

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räder 39 gelangt, und man erkennt, daß bei dieser Ausführungsform durch die sich mit der Mitnahmekammer IU bewegenden Schlit ze die Turbulenz in dem Schaufelrad verringert wird.

Patentansprüche

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Claims

i.l S»lbstansaugende Zentrifugalpumpe für Flüssigkeiten, da-.h % e k e η η ζ e i c h η e t , da» ein MebenschluAweg zum Wiederumwalzen abgepumpter Flüssigkeit au· der AnMugkamaer über eine Dichtungskammer der Pumpe in den Mitnahmmbereich der Schaufelradblatter vorgesehen ist..

2.) Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet , daft der Nebenschluftweg von der Dichtungskam·«· aus und durch oder hinter die Rückseite des Schaufelrades in den Mitnahmebereich führt.

3.) Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g β k β η η - ζ e i β h η e t , da* die Dichtungskammer an der Rückseite des

Schaufelrades liegt.

».) Pump· nach Anspruch 2 oder 3, mit einem offJnen Schauf.1-rad, dadurch « . k « η η « . i ahnet , da» der HebenschluB von der Dichtungekammer aus über einen Abstand zwischen dem Umfang der Schaufelradnabe und dem angrenzenden feststehenden Teil der Pumpe in den Mitnahmebereieh führt.

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5.) Pumpe nach Anspruch H, dadurch g e k β η η ζ e i eh η et , daß der Abstand einen Ringspalt zwischen der Schaufelradnabe und der angrenzenden Kante einer feststehenden Schleifplatte umfaßt, die hinter den Schaufelradblättern angeordnet ist und die Welle sowie die Nabe des Schaufelrades umgibt.

6.) Pumpe nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Ringspalt zwischen der Nabe und der rückwärtigen Schleifplatte kegelstumpf fOrmig- ausgebildet ist und von der Dichtungskammer zum Schaufelrad hin divergiert, und daß die untere Wand der Dichtungskammer zu dem Ringspalt hin nach unten geneigt ist.

7.) Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungskammer kegelstumpffurmig ausgebildet ist und die äußere Oberfläche des Ringspaltes einen, koaxialen Fortsatz der Oberfläche der Dichtungskammer am größeren Ende derselben aufweist.

8.) Pumpe nach Anspruch 2 oder 3, mit einem mit einer Hohlfläche versehenen Schaufelrad, dadurch gekennzeichnet , daß der Nebenschlußweg von der Dichtungskammer aus>über eine oder mehrere Öffnungen in der rückwärtigen Hüllplatte des Schaufelrades in den Mitnahmebereich führt.

9.) Pumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen in der rückwärtigen Hüllplatte bogenförmige Schlitze umfassen, die zueinander und zur Achse des Schaufelra-

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des konzentrisch liegen und zwischen den einzelnen Schaufelblattern angeordnet sind. -

10.) Selbetansaugende Zentrifugalpumpe für Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nebenschlußweg zum Umwälzen abgepumpter Flüssigkeit vorgesehen ist, der von einer Dichtungskammer der Pumpe, durch die die Flüssigkeit als Kühlmittel für eine Ringdichtung der Welle des Schaufelrades geführt ist, und dann in den Mitnahmebereich der Schaufelradblatter führt, um eine Selbstansaugwirkung zu erreichen.

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