DE1703603A1 - Ein- oder mehrstufige selbstansaugende Pumpe - Google Patents

Description

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·^{Juni 1968}

Müanyagipari Rutatδ Intezet Budapest XIV (Ungarn)

EIN- ODER MBHHSTUPIGE SELBSTANSAUGBNDB PUMPE

Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrstufige βelbetaneäugende Pumpe, die ein Genause mit Saug- und Drucket ut ζ en, aomie mit Saug- und Druckraum und innerhalb dee Gehaust· ein Laufrad und dessen Zubehör besitat.

Be iat bekannt, dad au» Hochsäugen von Jlüeeigkeitea Ton tieferem Niveau eolche Kreiselpumpen gebräuchlich aind,

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die nach einmaligem Vollfüllen mit Hilfe der immer im Gehäuse verbleibenden Flüssigkeit auch Luft oder anderes gasartiges Medium transportieren können. Dadurch sind ale fähig» auu der Saugleitung die eventuell .dorthin-gelangende Luft anzusaugen und die Flüssigkeit auf ein höheres Niveai zu fördern.

Die am meisten gebräuchliche aelbstanaäugende Kreiselpumpe ist in ihrem Betrieb der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe - eigentlich FlüsBigkeitskolben-Fumpe - ähnlich» deren auf bei den Seiten offenes Laufrad in der Querrichtung theoretisch ohne Spalt mit dem Gehäuse abschließen müßte, da die Selbstansaugwirkung mit der Erweiterung des Spaltes stark zurückfällt» Aus diesem Grunde erfordert dieser Typ sorgfältige Bearbeitung und Montage. Gleichzeitig besitzt sie aber im Falle von Flüssigkelten mit Abriebwirkung (Erosion, Korrosion) geringe Lebensdauer. ·

Bei anderen Typen - die gute Passung ist bei diesen ebenfalls wichtig - gelangt die im Gehäuse vorhandene Flüssigkeit durch besondere Leitelemente in das Laufrad zurück, wobei sie Luftblasen mit sich reißt. Die entsprechend vergrößerte Ausführung, dea Gehäuses gestattet das Ausscheiden und die Entfernung der Luftblasen. Diese Typen erfordern ebenfalls sorgfältige Bearbeitung, sowie Montage und ihr Anwendungsbereich ist gleichfalls begrenzt. Auf Grund Ihres komplizierten Betriebes, ihrer auf Erfahrungen beruhenden Ausführung sind bezüglich dieser Typen keine ent-~ sprechenden Bemessungsmethoden vorhanden·

Ziel der Srflndung 1st dl· Schaffung einer solchen eelbataneaugenden Kreiselpumpe, In der die genauen Fassungen.

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zwischen sich drehenden und stehenden Teilen nicht erforderlich sind und die mit Hilfe der bekannten Berechnungsmethoden hinreichend genau bemessen werden kann·

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das sweckmäßige Ausführen und das durch Aufteilen in mehrere Einheiten errechnete Bemessen einer selbetansaugenden Pumpe möglich ist, die in ihrem Betrieb durch das Koppeln dreier verachie-

denen Einrichtungen - einer Kreiselpumpe, einer Strahlpumpe und einer Zentrifuge bzw, eines Zyklons - eine gemeinsame Wirkung erzeugt, wobei die Leistung der Pumpe durch das Zu- ^j sammensiehen der sielt auf die drei Einrichtungen bezeiehenden Berechnungen von vornherein zu bestimmen ist, wobei keine dieser Einrichtungen eine einzeln wirkende Einheit bildet und dadurch als eine besondere Betriebseinheit anzusehen 1st.

Das obenangeführte Ziel wird erfindungsgemäß dadurch gelöst« daß die Pumpe mit einem die Auelauffläche des Laufrades mit einem Drallverminderungsorgan verbindenden Leitkanal von kreisförmigen Querschnitt· mit mindestens einem zwischen dem Drallverminderungsorgan und der Einlauffläche des Laufrades angebrachten, mit dem Saugraum verbundenen strahlpumpenartigen Organ» weiterhin mit einem aus dem Leitkanal in den Druckraum führenden Drallvermlnderungeorgan versehen ist*

Zweckmäßig bildet das zwischen dem Leitkanal und dem Konfusor der Strahlpumpe angebrachte Drallverminderungeorgan ein solches zurückleitendes Rad, dessen Schaufeln durchbrochen sind, so daß diese Hohlräume sowohl einen Teil des Saugraumes als auch einen Teil des Druckraumes bilden.

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Nach, einer vorteilhaften Ausführungsfoim der Erfindung können an der Wand des Diffuaors der Strahlpumpe eine oder mehrere zusätzliche Saugöffnungen angebracht werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung kann das Laufrad geschlossen ausgeführt werden, wobei die Verlängerungen der Laufraddecken einen rotierenden Leitkanal bilden, in dessen innerer Mantelfläche Schlitze ausgebildet sind.

Zweckmäßig sind bei einer mehrstufigen Pumpe die im, in dem geschlossenen Kreislauf angebrachten Drallverminderungsorgan ausgebildeten Hohlräume der durch die Wand des Gehäuses ausgebildeten Leitung angeschlossen, welche Leitung gleichzeitig den Saugraum der zweiten Stufe bildet.

Die erfindungsgemäße selbatansaugende Pumpe besitzt folgende besondere Vorteile:

a) Zwischen den stehenden und sich drehenden Teilen der Pumpe ist keine sorgfältige Passung erforderlich, da der Betrieb bei einem um 1-2 Größenordnungen größeren als gebräuchlichen Spalt auch gesichert ist. Daraus entatehen drei praktische Vorteilet 1, Die Bearbeitung und Montage vereinfacht sich. 2» Bei Korrosions- oder Erosionsabrieb entsteht nur eine geringfügige» langsame Leistungsverminderung, daraus folgt aber eine lange Lebensdauer. 3. Der größte Vorteil besteht in der Inwendungsmöglichkeit von Thermoplasten, die in den Ausführungen bekannter Typen nicht möglich ist.

Dadurch kann die selbstansaugende Pumpe gemäß der Er-

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findung in größeren Serien in korrosionsbeständiger Ausführung den bekannten Typen gegenüber mehrfach billiger hergestellt und betrieben werden»

b) Die Pumpe kann auf die gewünschte Leistung - durch das Aufteilen in Teileinheiten - bemessen werden, indem die Berechnungen für die Teileinheiten zusammengefaßt werden. Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, undzwar zeigt: Fig. 1 den Längsschnitt einer einstufigen Kreiselpumpe, Fig. 2 die Ausbildung und Schaufelanordnung des Drallver- ^ minderungsorgans,

Fig. 3 den Längsschnitt einer zweistufigen Pumpe. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße einstufige selbstansaugende Pumpe dargestellt. Das mit einem Saugstutzen 1 und mit einem Druckstutzen 11 versehene Gehäuse 15 verfügt über ein Drallverminderungsorgan 7» welches in Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Drallverminderungsorgan 7 sind Hohlräume 12 ausgebildet,die den Saugstutzen 1 mit dem Saugraum 2 verbinden. Das Gehäuse 15 enthält außerdem einen konzentrisch an- g geordneten Konfusor 8. Das Gehäuse 15 bildet gleichzeitig den äußeren Mantel eines Leitkanala 6, dessen inneren Mantel der äußere Mantel des dem Gehäuse 15 angeschlossenen fixen Teiles bildet. Der fixe Teil 16 enthält außerdem einen Saugraum 2, der von dem Leitkanal 6 abgegrenzt ist, weiterhin eine, gesonderte Einheit bildenden, konzentrisch angeordneten, dem Konfusor 8 angeschlossenen Diffusor 4. Zwischen dem Diffusor 8 und dem. Konfusor 4 ist ein Saugspalt 3 vorhanden. Der Diffusor 8, und Konfusor 4 funktionieren als eine Drall-

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In einem Spalt, der aua dem äußeren Mantel des fixen Teils ausgeht, und in Richtung der Pumpenachae verläuft, ist ein Drallverminderungaorgan 9 angebracht, welches durch Zwischenschaltung einea Druckraumes 10 sich den in dem ürallverminderungsorgan 7 ausgebildeten Hohlräumen 13 anschließt, und über dieße mit dem Druckstutzen 11 verbunden iat. üaa Drallverminderungaorgan 7 ist vom Saugraum 2 bzw. vom Druckraum .10 mittels Deckeln abgeschlossen.

Dem fixen Teil 16 schließt sich hinten ein an sich bekanntes Laufrad 5 an. Daa Gehäuse 15 ist hinter dem Laufrad 5 mit einer Rückdecke 19 abgeschlossen. Daa Laufrad 5 kann offen oder geschlossen ausgeführt werden. Falls daa Laufrad 5 ein offenes Laufrad ist, wie in Fig. 1 dargestellt, so funktioniert es mit dem feststehenden Leitkanal 6 wie ein Zyklon. Falls das Laufrad 5 geschlossen ist, bilden die Verlängerungen dax Laufraddecken, in denen keine Schaufeln angebracht sind, einen Leitkanal 6a, der in diesem Falle mit dem Laufrad zusammen rotiert. In der Mantelfläche des rotierenden Leitkanals 6a werden auf in der gegen die Pumpenachse liegenden Seite Schlitze 18 ausgebildet. Das LaufradJ>,der rotierende Leitkanal 6a und die Schlitze 18 funktionieren zusammen wie eine Zentrifuge.

In Fig. 3 iat eine mehrstufige Ausführung der selbstansaugenden Pumpe dargestellt. Die mit gleichen Bezugsnummern bezeichneten Bestandteile sind mit den bei der einstufigen Ausführung beschriebenen Bestandteilen identisch. Der Unterschied besteht bloß darin, daß die im Drallverminderungaorgan

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7 ausgebildeten Holräume 13 nicht unmittelbar dem Saugstutzen 11 angeschlossen sind, sondern einer im Gehäuse 15 ausgebildeten Leitung 17, die zur Einmündung des ersten LaufradeB einer herkömmlichen mehrstufigen Pumpe führt.

Die einstufige erfindungBgemäBe selbetansäugende Pumpe arbeitet wie folgt:

Vor der ersten Inbetriebsetzung wird die r>^!tn^e mit Flüssigkeit aufgefüllt, welche Flüssigkeitsmenge άαηι. ständig in der Pumpe bleibt. Während de3 Betriebes treibt das Laufrad *> diese in der Pumpe bereits vorhandene Flüssigkeit in einem M geschlossenen Kreislauf durch den Kanal 6, durch das Drallvermlnderungsorgan 7 und durch die Strahlpumpe 8, 4 in das Laufrad 5 zurück.

Das anofere Ende einer in der Zeichnung nicht dargestellten, dem Saugstutzen 1 angeschlossenen Saugleitung, in welcher kein Fußventil angebracht ist, taucht in einen ebenfalls nicht dargestellten Flüssigkeitsbehälter ein. In der Saugleitung ist Luft vorhanden, welche von dort ausgesaugt werden muß. Diese auszusaugende Luft oder anderes Gas gelangt durch den Saugstutzen 1 in den Saugrauia 2, dann durch den . " Saugspalt 3 in den Diffusor 4. Hier vermischt sie eich mit der im inneren Kreislauf zirkulierenden Flüssigkeit und gelangt in das Laufrad 5. Die aus dem Laufrad 5 mit großem Drall austretende Luft-Flüssigkeit-Mischung gelangt, in den Leitkanal 6, wo sie sich entmischt. Die Flüssigkeit setzt ihren Weg entlang des Mantels des Leitkanals 6 fort, und strömt durch das Drall Verminderungsorgan 7 u*¹^ durch den Konfusor 8 in den Diffusor 4 zurück, von wo nie wieder auf

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das Laufrad 5 gelangt. Die Luft wird auf dem inneren Mantel des Flüssigkeitsringes ausgeschieden, und entfernt sich durch die im inneren Mantel des Leitkanals 6 ausgebildete Öffnung bzw. öffnungen, durch das Drallverminderungsorgan 9> den Druckraum 10 und den Druckstutzen .11·

In dieser Weise funktionieren das Laufrad 5 t der Leitkanal 6 und die aus dem Leitkanal in Richtung der Untenachse angebrachte Öffnung bzw. Öffnungen als ein die Luft-Flüssigkeit-Mischung trennender Zyklon, bzw. als eine Zentri- ^ fuge»

Nach dem Aussagen der Luft wird die zu fördernde Flüssigkeit auf die oben beschriebene Weise weitergeleitet.

Die geförderte Flüssigkeitsmenge kann einerseits derart erhöht werden, daß an der sich erweiternden Strecke des DIffusors 8 nahe des Laufrades 5» Saugöffnungen 14 ausgebildet werden, die das Strömen der aufgesaugten Flüssigkeit auf das Laufrad 5 erleichtern. Durch diese öffnungen. 14 gelangt nämlich die aufgesaugte Flüssigkeit unmittelbar auf das Laufrad 5· Die geförderte Flüssigkeitsmenge kann andererseits derart erhöht werden, daß in der Pumpe mehrere konzentrisch angeordnete Konfusor-Diffusor-Einheiten angebracht werden.

Der Charakter der selbstsaugender Funktion der mehrstufigen Pumpe ist mit dem der einstufigen identisch.

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Claims (5)

1. -.pi. Ing. WaIi

   Dipl. Ing. Herbert Tis^,,-» .

   Büro München 1703603

   München 2, Tal 71 5

   PATENTANSPRÜCHE

   (l.jEin- oder mehrstufige selbstansaugende Pumpe, die ein Gehäuse mit Saug (I)- und Druckstutzen (ll), sowie mit Saug (2)- und Druckraum (lO), und innerhalb des Gehäuses ein Laufrad (5) und dessen Zubehör besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe mit einem die Auslauffläche des Laufrades (5) mit einem Drallverminderungsorgan (7) verbindenden Leitkanal (ξ>) von kreisförmigen Querschnitt, mit mindestens einem zwischen dem Drallverminderungsorgan (7) und der Einlauffläche dea Laufrades (5) angebrachten, mit dem Saug- % raum (2) verbundenen strahlpumpenartigen Organ (4 und 8), weiterhin mit einem aus dem Leitkanal (6) in den Druckraum (10) führenden Drallverminderungsorgan (9) versehen ist.
2. 2. Selbstansaugende Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem Leitkanal (6) und dem Konfusor (8) der Strahlpumpe angebrachte Drallverminderungsorgan (7) ein solches zurückleitendes Rad bildet, dessen Schaufeln durchbrochen sind, so daß diese Hohlräume (12 und 13) sowohl einen Teil des Saugraumes (2) als auch einen | Teil des Druckraumes (lO) MIden.
3. 3· Selbstansaugende Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wand des Diffusors (4) der Strahlpumpe eine oder mehrere zusätzliche Saugöffnungen (14) angebracht sind·
4. 4. Selbstansaugende Pumpe nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (5) geschlossen ist, und die Verlängerungen der Laufraddecken einen rotierenden Leitkanal (6a) bilden, in dessen innerer Mantelfläche

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   Schlitze (18) ausgebildet sind.
5. 5. Selbstansaugende Pumpe nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Drallve nninderungaorgan (7) ausgebildeten Hohlräume (l>) der durch die Wand des Gehäuses (15) ausgebildeten Leitung angeschlossen sind, welche Leitung gleichzeitig den Saugraum der zweiten Stufe bildet.

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