DE178207C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

. PATENTAMT

Bei der Ausführung von Hochdruckzentrifugalpumpen ergeben sich zunächst, große Schwierigkeiten hinsichtlich der Dichtung und dann auch" hinsichtlich der Aufhebung der Achsialdrücke. Die Schwierigkeiten der Dichtung ergeben sich durch die einfache Aneinanderreihung der einzelnen Zentrifugalpumpen, wobei die Notwendigkeit entsteht,. jede Zentrifugalpumpe für sich auszubalanzieren und am Schluß

ίο eine Stopfbüchse für die Welle anzuordnen, welche entweder den höchsten Druck der letzten Stufe oder den Druck der vorletzten Stufe abzudichten hat. Die Ausbalanzierung eines jeden Rades für sich genommen, ergibt eine große Zahl von Verbindungsöffnungen, Bohrungen. usw., sowie eine Anzahl von rotierenden Dichtungen, welche Flächen gleicher Pressung voneinander abzuschließen haben. Diese Dichtungen sind besonders kritischer Natur, weil sie bei hoher Geschwindigkeit und bei sandhaltigem Wasser dichten sollen, was auf die Dauer unmöglich ist. Außerdem ergeben sich auf diese Weise zwischen den einzelnen Zentrifugalpumpen Zwischenstopfbüchsen, welche den Saugdruck der ersten Pumpe gegen den Saugdruck der zweiten Pumpe abzudichten haben. Der Saugstutzen der zweiten Pumpe steht mit dem Ausguß der- ersten Pumpe in Verbindung und hat demnach diese Dichtung die volle Druckdifferenz zwischen zwei Pumpen abzudichten. Bei großen Druckhöhen ergibt sich bei der großen Zahl der hinter einander geschalteten Pumpen eine ebenso große Zahl "von

, Zwischenstopfbüchsen, welche sehr unzugänglich und dem Verschleiß sehr stark unterworfen sind. Außerdem zieht diese große Zahl von Stopfbüchsen sowie namentlich die letzte Hochdruckstopfbüchse, den Wirkungsgrad des ganzen Systems bedeutend herunter. Außerdem ist die Welle bei der hohen Umdrehungszahl einem außerordentlich starken Verschleiß unterworfen. Ferner entsteht vielfach die Notwendigkeit, diese Stopfbüchsen, namentlich aber die letzte Hochdruckstopfbüchse, durch Preßöl zu schmieren, wodurch wieder ein großer Verbrauch an Schmiermaterial gegeben ist. Vielfach ergeben sich bei Pumpen dieser Art an jedem Rad vier rotierende Dichtungen, die vielfach als Labyrinthdichtungen oder auch als ineinandergreifende Nutendichtungen ausgeführt werden. Diese Dichtungen sind namentlich bei unreinem Wasser dem Verschleiß sehr stark unterworfen, und außerdem ergeben sich bei ungleichem Verschleiß ungleiche Drucke auf denjenigen Flächen, deren Drucke gleichgehalten und ausbalanziert werden sollen, mit anderen Worten: nach einiger Betriebszeit erhält die Pumpe Achsialdruck, welcher das Spurlager sehr stark in Anspruch nimmt und an dieser Stelle häufig Betriebsschwierigkeiten verursacht. Die schlimmste bauliche Folge dieser Anordnung ist jedoch die Notwendigkeit des Einbaues von Zwischenstücken zwischen den einzelnen Rädern, die den Zweck haben, zunächst das Wasser vom Ausguß der ersten Pumpe nach der zentralen Einströmung der zweiten Pumpe überzuführen und dann auch die Stopfbüchse in sich aufzunehmen. Hieraus ergibt sich eine

sehr schlechte Zugänglichkeit für alle inneren, dem Verschleiß im höchsten Grade unterworfenen Teile. Die Ineinanderschachtelung steht dem Ausbau der rotierenden Teile -höchst hinderlich gegenüber. Es führt das entweder zu einer großen Zahl von Flanschen, welche den seitlichen Ausbau der einzelnen Teile nacheinander gestatten sollen, oder zu einer Zweiteiligkeit des Gehäuses und aller Zwischenwände, welche den Ausbau der betreffenden Teile nach oben gestatten sollen. Ersteres ist vielfach ausgeschlossen, weil der Raum für den seitlichen Ausbau nicht gegeben ist, was namentlich für unterirdische Wasserhaltungen gilt.

Letzteres ist ausgeschlossen bei hohem Druck; namentlich die Dichtung in den Zwischenwänden ist bei hohem Druck undurchführbar. Bei nachstehend beschriebener Bauart werden alle diese Übelstände vermieden.

Das Wasser wird in zwei Teilen in den an den beiden Kopfenden angebrachten Saugstutzen der Pumpe zugeführt. Das Wasser tritt nun von den beiden Kopfenden durch das erste Rad ein, erhält Pressung, . geht durch den Diffusor hindurch und kehrt nunmehr um, um ■ durch den Zwischenraum zwischen zwei Rädern zurückzukehren nach der zentralen Ansaugeöffnung des zweiten Rades. Dieser Vorgang wiederholt sich von beiden Kopfenden her in der beschriebenen Weise von Stufe zu Stufe, bis die Flüssigkeit an dem Mittelrad angelangt ist, welches doppelseitig ausgebildet ist und, die Flüssigkeit von beiden Seiten, aufnehmend, der letzteren die restliche Druckerhöhung gibt.

Das Wasser tritt alsdann durch den gemeinsamen Diffusor dieses zentralen Rades nach dem Druckstutzen hin nach oben aus. Dadurch, daß die Pumpe in der beschriebenen Weise in zwei Teile zerlegt ist, wobei die beiden Hochdruckpumpen zu einer kombinierten, beiderseits beaufschlagten Pumpe verbunden werden, entsteht eine sehr vollkommene Druckausgleichung. Es entfällt jetzt namentlich die Notwendigkeit, jedes Rad für sich auszubalanzieren, weil jedem Rad auf der einen Seite ein genau so beaufschlagtes Rad auf der anderen Seite gegenübersteht, wobei genau gleich große und entgegengesetzte Pressungen bei gleichen Belastungsflächen in Frage kommen. Es entfällt ferner die Notwendigkeit der Einrichtung von Zwischenwänden mit eingegossenen Überführungskanälen sowie die in diesen Wänden angeordneten Zwischenstopfbüchsen. Es entfällt weiter die letzte Hochdruckstopfbüchse. Ferner entfallen mehrere rotierende Dichtungen an jedem Rade. Weiter entfallen die Effektverluste der Stopfbüchsen sowie die Undichtigkeitsverluste von undichten Stopfbüchsen und undichten rotierenden Dichtungen. Ferner entfällt jegliche Unsicherheit hinsichtlich der achsiälen AUsbalanzierung infolge von Verschleiß. Es entfallen ferner Einrichtungen wie Entlastungskolben mit Umführungsrohrleitungen und etwa eingebauten Drosselvorrichtungen,, die den Zweck der Ausbalanzierung haben. Der Hauptvorteil jedoch ist die Möglichkeit des Ausbaues des rotierenden Teils, nachdem ein Kopfdeckel mit Saugstutzen entfernt worden ist. Man kann also ein abgenutztes Stück in kürzester Zeit auswechseln und durch ein anderes ersetzen. Weiter entfallen eine Reihe von Flanschverbindungen, entweder radial oder achsial genommen. Es entfallen ferner die Durchbrechungen, welche bei den Laufrädern sonst vielfach zum Zweck der Ausbalanzierung angebracht werden müssen und welche stets Unregelmäßigkeiten in der Wasserströmung zur Folge haben. Die Bauart wird ferner wesentlich kürzer .und leichter, weil sämtliche zwischen je zwei Rädern eingebauten Überführungs- und Abdichtungsstücke entfallen.

Es ist belanglos, ob die Pumpe feststehende Diffusoren oder rotierende Diffusoren oder keine Diffusoren besitzt.

Dieselben Vorzüge sind natürlich auch vorhanden, wenn mit der Pumpe nicht Flüssigkeiten, sondern Luft oder Gase komprimiert werden. ■

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   . Mehrstufige Zentrifugalpumpe mit Achsialdruckentlastung, dadurch gekennzeichnet, • daß gleichzeitig sowohl die Kreisel in bekannter Weise symmetrisch angeordnet sind, als auch in bekannter Weise ein Hineinragen feststehender Gehäuseteile zwischen die Kreisel vermieden ist, um durch diese Gesamtanordnung bosondere Dichtungen entbehrlich zu machen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.