DE1703566B2

DE1703566B2 - Self-priming side channel pump

Info

Publication number: DE1703566B2
Application number: DE19681703566
Authority: DE
Inventors: Georg 6901 Dilsberg Fabig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-11
Filing date: 1968-06-11
Publication date: 1973-11-08
Also published as: BE732357A; CH491293A; NO124954B; SE352705B; NL6908884A; FR2010633A1; DE1703566C3; NL143316B; AT295330B; DE1703566A1

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Seitenkanalpumpe mit einem saugseitig verlaufenden, sich zum Austritt hin verjüngenden Seitenkanal und einem druckseitig verlaufenden, sich zum Austritt hin stetig erweiternden Seitenkanal für Flüssigkeiten mit teilbeaufschlagtem offenen, zwischen seitlichen Steuerscheiben angeordnetem Kreiselrad, wobei die Innenflächen der beiden Kanäle etwa parallel verlaufen.The invention relates to a self-priming side channel pump with a suction side running, side channel tapering towards the outlet and a side channel running on the pressure side that tapers towards the outlet Constantly widening side channel for liquids with partially exposed, open, between side control discs arranged impeller, the inner surfaces of the two channels running approximately parallel.

Eine derartige selbstansaugende Seitenkanalpumpe ist bekannt (österreichische Patentschrift 109069). Diese bekannte Pumpe hat den Nachteil, daß die zu fördernde Flüssigkeit bereits im Ansaugbereich teilweise von der Saugseite zur Druckseite übertritt, so daß sich die schraubenförmigen Sekundärströmungen überschneiden. Hierdurch werden die Strömungsverluste begünstigt, wodurch ein die Drucksteigerung beeinträchtigendes einwandfreies Ansaugen und ein gleichmäßiges Verteilen der Flüssigkeit nicht gewährleistet ist.Such a self-priming side channel pump is known (Austrian patent specification 109069). This known pump has the disadvantage that the liquid to be pumped is already in the suction area partially crosses from the suction side to the pressure side, so that the helical secondary flows overlap. As a result, the flow losses are favored, whereby a Increase in pressure impairing flawless suction and even distribution of the liquid is not guaranteed.

Es ist ferner bekannt (deutsche Patentschrift 755 269), die Seitenkanäle in den Steuerscheiben an beiden Seiten des Kreiselrades symmetrisch und mit einem über den größten Teil der Kanallänge gleichbleibenden Querschnitt anzuordnen. Jedoch konnten mit dieser Ausführungsform einer Seitenkanalpumpe die verhältnismäßig hohen Strömungsverluste nicht vermieden werden, die durch Überschneiden der schraubenförmigen Sekundärströmung entstehen, die sich in bekannter Weise in den Seitenkanälen an beiden Seiten des Schaufelrades ausbilden. Auch die zufolge der verhältnismäßig scharfen Umlenkung der Förderflüssigkeit beim Überströmen aus dem in der saugseitigen Steuerscheibe angeordneten Seitenkanal durch die Kreiselradzellen zu der in der druckseitigen Steuerscheibe befindlichen Auslaßöffnung konnten mit der älteren Pumpe nicht beseitigt werden.It is also known (German patent specification 755 269) to connect the side channels in the control disks both sides of the impeller symmetrically and with a constant over most of the channel length To arrange cross-section. However, with this embodiment a side channel pump the relatively high flow losses caused by overlapping the helical secondary flow occurs, which is in a known manner in the side channels on both Form the sides of the paddle wheel. Also due to the relatively sharp deflection of the Delivery liquid as it flows over from the side channel arranged in the control disk on the suction side through the impeller cells to the outlet opening in the pressure-side control disk cannot be eliminated with the older pump.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es ;iuch bekannt (deutsche Patentschrift 1 035 479, A b b. 3), die saug- und druckseitigen Seitenkanäle mittels eines kurzen, schräg verlaufenden Übergangsstückes zu verbinden. Hiermit ist weder eine Verbesserung des Wirkungsgrades noch eine Verminderung der Geräusche zu erreichen, weil das Übergangsstück zu kurz ist und demzufolge die Flüssigkeit nahezu schlagartigIt is also known to avoid these disadvantages (German Patent 1 035 479, A b b. 3), the suction and pressure side channels by means of a short, inclined transition piece to connect. This is neither an improvement of the Efficiency still to achieve a reduction in the noise, because the transition piece is too short is and consequently the liquid almost suddenly

ί von der Saugseite zur Druckseite überströmt.ί overflows from the suction side to the pressure side.

Man hat weiterhin versucht, den Wirkungsgrad dadurch zu steigern, indem der Seitenkanal nur an einer Seite des Kreiselrades angeordnet wurde (deutsche Patentschrift 1035 479, A b b. 2). Es wurde jedoch ein großer Teil der Flüssigkeit ohne Druckerhöhung von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung geführt, ohne daß sie mit den Zellen der Schaufeln des Kreiselrades in Berührung kam. Eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades konnte somit nicht erreicht werden.Attempts have also been made to increase the efficiency by adding the side channel to only one Side of the impeller was arranged (German Patent 1035 479, A b b. 2). However, it became a large part of the liquid passed from the inlet opening to the outlet opening without increasing the pressure, without coming into contact with the cells of the blades of the impeller. A major improvement the efficiency could therefore not be achieved.

Getrennte Auslaßöffnungen für Flüssigkeits- und Gasförderung sind bekannt. Eine wesentliche Steigerung des Wirkungsgrades ist jedoch auch durch diese Ausführungsform nicht gegeben, da das Vorhanden-Separate outlet openings for liquid and gas delivery are known. A substantial increase the efficiency is not given by this embodiment either, since the existing

sein zweier in bezug auf die Kreiselradachse um einen bestimmten Winkel versetzte Auslaßöffnungen mit einer Verkürzung des Seitenkanals verbunden ist, wodurch die angestrebte Verbesserung des Wirkungsgrades zum Teil wieder kompensiert wird.its two with respect to the rotor axis around one certain angle offset outlet openings is connected to a shortening of the side channel, whereby the desired improvement in efficiency is partially compensated for.

Des weiteren ist eine Schleuderpumpe mit aus radialgestellten Schaufeln gebildetem Zellenrad im konzentrischen Gehäuse bekannt, welche einen in der das Zellenrad begrenzenden Gehäusewand liegenden, sich nach unten axial verbreiternden Saugkanal und einen in der gegenüberliegenden Gehäusewand angeordneten Druckkanal, der sich nach oben in Richtung zum Druckstutzen axial verbreitert, imfaßt.There is also a centrifugal pump with radially positioned Blades formed cell wheel in the concentric housing known, which one in the the housing wall delimiting the star feeder, the suction channel widening axially downwards and a pressure channel arranged in the opposite housing wall, which extends upwards in the direction of Axially widened to the pressure port, encapsulated.

Nach einem weiteren Vorschlag ist eine selbstansaugende Umlaufpumpe mit Flügelrad und offenem, im Bereich der Schaufelenden in den Stirnwänden des Pumpengehäuses verlaufenden Leitkanal bekannt, wobei der Anfang und des Ende des Leitkanals in der Nähe des Schaufdradumfanges liegen und die Emt.itts- und Austnttsöffnung nahe zur Pumpenmitte angeordnet sind. Das Ende des Leitkanals ist im Winkelbereich der Austrittsöffnung in der Richtung von der Pumpenmitte weg gekrümmt, und die Böden der Kanäle sind im Bereich der Ein- und Austrittsöffnung so geneigt, daß sich die Kanaltiefe in der Richtung zur Pumpenmitte verringert. Außerdem sind das Ende des druckseitigen Kanals und die Austrittsoffnungen für Flüssigkeit und das Gas voneinander getrennt. Diese Maßnahme erzwingt eine scharfe Umlenkung der Flüssigkeit, was gleichzeitig einen Leistungsabfall bedeutet. Des weiteren verlaufen bei dieser bekannten Pumpe der saug- und druckseitige Kanal über den größten Teil ihrer Länge parallel zum Kreiselrad. Folglich ist eine erzwungene diagonale Strömung der Flüssigkeit durch das Kreiselrad nicht möglich.Another suggestion is a self-priming circulation pump with an impeller and an open, in the area of the blade ends in the end walls of the pump housing running guide channel known, whereby the beginning and the end of the guide channel are near the impeller circumference and the emt.itts- and discharge opening are arranged close to the center of the pump. The end of the guide channel is in the angular range the outlet opening is curved in the direction away from the center of the pump, and the bottoms of the Channels are inclined in the area of the inlet and outlet opening so that the channel depth is in the direction reduced towards the center of the pump. In addition, there are the end of the pressure-side channel and the outlet openings for liquid and gas separated from each other. This measure forces a sharp diversion of the liquid, which also means a decrease in performance. Furthermore run in this known Pump the suction and pressure side channels parallel to the impeller over most of their length. As a result, a forced diagonal flow of the liquid through the impeller is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Übergang der Flüssigkeit von der saugseitigen Einlaßöffnung durch die Kreiselradzellen zur druckseitigen Auslaßöffnung allmählich und ohne hydraulisch ungünstige stärkere Umlenkung vorzunehmen.The invention is based on the object of the transition of the liquid from the inlet opening on the suction side through the impeller cells to the pressure-side outlet opening gradually and without hydraulically unfavorable to make a stronger deflection.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich der saugseitige Seitenkanal im Bereich der Ansaugöffnung in an sich bekannter Weise erweitert, danach über einen Teilbereich seiner Länge parallel verläuft und sich dann stetig verjüngt, daß auf der Druckseite die Seitenkanalwand im Bereich der Ansaugöffnung einen Spalt parallel zum Kreiselrad frei läßt und daß etwa mit dem Radius, mit dem der parallele Teilbereich des saugseitigen SeitenkanalsThis object is achieved according to the invention in that the suction-side side channel is in the area the suction opening expanded in a manner known per se, then parallel over a portion of its length runs and then tapers steadily that on the pressure side the side channel wall in the area of the Suction opening leaves a gap parallel to the impeller and that roughly with the radius with which the parallel part of the suction side channel

endet, die Erweiterung des druckseitigen Seitenkanals beginnt.ends, the expansion of the pressure-side side channel begins.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß sich der Querschnitt des sich über den größten Teil des Umf angs erstreckenden, in der saugseitigen Steuerscheibe angeordneten Seitenkanals gleichmäßig verjüngt und sich gleichzeitig der Querschnitt des an der gegenüberliegenden druckseitigen Steuerscheibe befindlichen Seitenkanals im gleichen Verhältnis zunimmt. Damit bleibt der Gesamtquersclinitt für die Flüssigkeit über dem größten Teil des Pumpenumf anges erhalten, so daß die Überführung der Förderflüssigkeit von der saugseitigen zur druckseitigen Steuerscheibe gleich nach Eintritt in den saugseitigen Seitenkanal beginnt und erst kurz vor der Auslaßöffnung in der druckseitigen Steuerscheibe abgeschlossen ist.With this measure it is achieved that the cross section of the over the largest part of the Umf angs extending side channel arranged in the suction-side control disk is evenly tapered and at the same time the cross section of the control disk located on the opposite pressure side Side channel increases in the same proportion. This leaves the total cross-section for the liquid received over most of the pump circumference, so that the transfer of the pumped liquid from the suction-side to the pressure-side control disc immediately after entering the suction-side side channel begins and is only completed shortly before the outlet opening in the pressure-side control disc.

Durch eine solche Führung der Strömung wird ferner erreicht, daß sich nur eine schraubenförmige Sekundärströmung ausbildet, wodurch Strömungsverluste zufolge zweier überschneidernder Sekundärstömungen nicht auftreten können. Die zu fördernde Flüssigkeit wird in vorteilhafter Weise zunächst ohne Störung im Saugkanal angesaugt und gleichmäßig verteilt, dann der parallel zum Kreiselrad verlaufende Kanalwandteil des druckseitigen Seitenkanals verhindert im Ansaugbereich den Übertritt dei Flüssigkeit von der Saugseite zur Druckseite. Zufolge der gemeinsamen Auslaßöffnung im Druckteil verbleibt für den diagonal verlaufenden Saug-Druck-Seitenkanal eine ausreichende Länge, so daß der übcigang der Flüssigkeit von der Saugseite zur Druckseite langsam und allmählich ohne starke Umlenkung erfolgt. Hierdurch wird eine wesentliche Drucksteigerung und demzufolge ein erhöhter Wirkungsgrad erzielt.By guiding the flow in this way, it is also achieved that there is only a helical secondary flow forms, whereby flow losses due to two overlapping secondary flows cannot occur. The liquid to be pumped is advantageously initially without Disturbance in the suction channel sucked in and evenly distributed, then the one running parallel to the impeller The duct wall part of the pressure-side side duct prevents the liquid from passing over in the suction area from the suction side to the pressure side. As a result of the common outlet opening in the pressure part remains for the diagonal suction-pressure side channel is of sufficient length so that the transfer of the Liquid from the suction side to the pressure side takes place slowly and gradually without strong deflection. Through this a significant increase in pressure and consequently an increased efficiency is achieved.

Das Wesen der Erfindung wird darin gesehen, daß durch größte Ausnutzung der Kanallänge eine Drucksteigerung erzielt wird.The essence of the invention is seen in the fact that the greatest possible utilization of the channel length results in an increase in pressure is achieved.

Eine gemeinsame Auslaßöffnung für Flüssigkeitsund Gasförderung in der druckseitigen Steuerscheibe erzielt außerdem eine optimale Nutzung der Seitenkanallänge. Eine gemeinsame Auslaßöffnung für den Flüssigkeits- und Gasaustritt in der druckseitigen Steuerscheibe ist an sich bekannt.A common outlet opening for liquid and gas delivery in the control disk on the pressure side also achieves optimal use of the side channel length. A common outlet for the Liquid and gas outlet in the pressure-side control disk is known per se.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

Fig. 1 den Querschnitt durch eine selbstansaugende Seitenkanalpumpe,1 shows the cross section through a self-priming side channel pump,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A inFig. 2 shows a section along the line A-A in

Fig. 1,Fig. 1,

F ι g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie B-B in F i g. 1, Fig. 4 eine Abwicklung gemäß der Linie C-C in Fig. 3.Fig. 3 shows a section along the line B-B in FIG. 1, FIG. 4 shows a development along the line C-C in FIG. 3.

Im Sauggehäuse 1 ist eine saugseitige Steuerscheibe 2 mit der Einlaßöffnung 3 und dem Seitenkanal 4 untergebracht. Das Kreiselrad 5 sitzt auf der Welle 6 und läuft zwischen der saugseitigen Steuerscheibe 2 und einer druckseitigen Steuerscheibe 7 mit dem Seitenkanal 8 und der Auslaßöffnung 9. An die druckseitige Steuerscheibe 7 schließt sich das Druckgehäuse 10 an. Mit 11 ist die StopfDuchspackung bezeichnet. In the suction housing 1 is a suction-side control disk 2 with the inlet opening 3 and the side channel 4 housed. The impeller 5 sits on the shaft 6 and runs between the control disk on the suction side 2 and a pressure-side control disk 7 with the side channel 8 and the outlet opening 9. To the The pressure-side control disk 7 is followed by the pressure housing 10. With 11 the StopfDuchspackung is referred to.

Durch die Einlaßöffnung 3 in der saugseitigen Steuerscheibe 2 tritt die Förderflüssigkeit in den Seitenkanal 4, der über einen Teilbereich 4 parallel verläuft, und in die Zellen des Kreiselrades 5 ein. AufThe pumped liquid enters the side channel through the inlet opening 3 in the control disk 2 on the suction side 4, which runs parallel over a partial area 4, and into the cells of the impeller 5. on

dem Weg zur Auslaßöffnung 9 in der druckseitigen Steuerscheibe 7 durch die Seitenkanäle 5 und 8 erfährt die Förderflüssigkeit zufolge des Impulsaustausches eine Drucksteigerung und wird allmählich aus dem Seitenkanal 4 in den Seitenkanal 8 gedrängt, bisthe path to the outlet opening 9 in the pressure-side control disk 7 through the side channels 5 and 8 the pumped liquid increases in pressure as a result of the momentum exchange and is gradually reduced the side channel 4 pushed into the side channel 8 until

sie die Stufe durch die druckseitige Auslaßöffnung 9 verläßt.it leaves the stage through the outlet opening 9 on the pressure side.

Vor der Austrittsöffnung 9 bildet sich bei der Förderung ein Stau, der zu einem Druckausgleich im ganzen Drucksektor führt. Der Druck teilt sich dem ganzen Bereich gleichmäßig mit und der Weg der Flüssigkeit, ob nach dem äußeren Durchmesser oder an der Schaufelwurzel des Kreiselrades, bleibt gleich und beeinflußt den Kraftbedarf nicht. Von einer Zentrifugalwirkung kann bei dieser Art des Förderprin^a5 zips kaum gesprochen werden. Messungen haben dieses einwandfrei bestätigt.In front of the outlet opening 9, a jam forms during the conveyance, which leads to a pressure equalization in the entire pressure sector. The pressure is distributed evenly to the whole area and the path of the liquid, whether according to the outer diameter or at the blade root of the impeller, remains the same and does not affect the power requirement. By a centrifugal effect in this type of Förderprin may zips are hardly spoken ^a fifth Measurements have confirmed this perfectly.

Während bisher der Seitenkanal durch die Abtrennung eines Entlüftungssektors eine Verkürzung erfuhr, bei der zwei in Drehrichtung auseinanderlie-3" gende Drucköffnungen erforderlich waren, ist jetzt bei nur einer Austrittsöffnung 9 - für die Entlüftung und Förderung zugleich — die ganze mögliche Länge der Seitenkanäle 4 und 8 nutzbar gemacht.While the side channel was previously shortened by the separation of a ventilation sector, which required two pressure openings that were 3 "apart in the direction of rotation, is now at only one outlet opening 9 - for venting and conveying at the same time - the whole possible length of the Side channels 4 and 8 made usable.

Für die Luftförderung ergibt sich jetzt der günstige Umstand, daß die gesamte Flüssigkeitsmenge an der Schaufel wurzel des Kreiselrades 5 die Laufradzellen zum Teil axial durchströmen muß, um in den Druckraum zu gelangen, wobei bekanntlich die beste Luftbeseitigung und -komprimierung erzielt wird. Durch die Reserve in der Luftleitung kann jetzt ein Teil der Fördermenge abgezweigt werden, der nicht unbedingt für die Luftförderung benötigt wird. Dazu mündet auf der Druckseite der Seitenkanal 8 in die Austrittsöffnung 9.For the air delivery there is now the favorable fact that the entire amount of liquid on the Blade root of the impeller 5 must flow axially through the impeller cells in order to get into the pressure chamber which is known to provide the best air removal and compression. Due to the reserve in the air line, part of the delivery rate can now be diverted, which is not is absolutely necessary for air conveyance. For this purpose, the side channel 8 opens into the pressure side Outlet opening 9.

Der abgezweigte Teil hat jetzt die Möglichkeit, schon vor dem Erreichen der Austrittsöffnung - von »a« an, siehe Fig. 4 - allmählich auf die Druckseite hinüberzuwechseln und in den Druckraum zu gelangen. Die Verjüngung des Seitenkanals 4 am Schlußteil ist dem Bedarf an Hilfsflüssigkeit für die Entlüftung angepaßt, während der Seitenkanal 8 entsprechend an Querschnitt zunimmt. Der Gesamtquerschnitt bleibt somit erhalten, und beide Ströme können ihren Weg bis an die Grenze des Absperrsektors fortsetzen. Dieser Vorgang wirkt sich auf den Wirkungsgrad und auf die Geräuschbeseitigung gleichermaßen gutThe branched off part now has the option of even before it reaches the outlet opening - from "A" on, see Fig. 4 - gradually switch over to the pressure side and get into the pressure space. The tapering of the side channel 4 at the end part is the need for auxiliary liquid for ventilation adapted, while the side channel 8 increases accordingly in cross-section. The total cross-section remains thus obtained, and both streams can continue their way to the limit of the shut-off sector. This process has an equally good effect on efficiency and noise elimination

aus.the end.

Hier/u ! blatt ZeichnungenHere / u! sheet drawings

Claims

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Claim:

Self-priming side channel pump with a suction side that tapers towards the outlet Side channel and one on the pressure side, expanding steadily towards the outlet Lateral channel for liquids, with partially exposed, open, between lateral control discs arranged impeller, with the inner surfaces of the two channels almost parallel run, characterized in that the suction side channel (4) in the area of Intake opening (3) expanded in a manner known per se, then over a portion of its Length runs parallel and then tapers steadily, with the expansion of the pressure-side Channel (8) provided from the end of the parallel partial area of the suction-side side channel (4) is and that on the pressure side the side channel wall in the area of the suction opening (3) with a small gap parallel to the impeller (5).