DE2010227A1

DE2010227A1 - centrifugal pump

Info

Publication number: DE2010227A1
Application number: DE19702010227
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Koninklijke Machinefabriek Stork N.V., Hengelo (Niederlande)
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1970-09-17
Also published as: ES185248Y; NL160634B; DE2010227B2; AT303534B; GB1308541A; ES185248U; FR2036668A5; NO130700B; BE746809A; JPS5548200B1; CH508138A; NO130700C; SE359149B; DK126395B; SU517271A3; NL160634C; NL6903426A

Description

PATENTANWÄLTE .PATENT LAWYERS.

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACHDIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, *·8 MUNICH 2, * ·

19701970

Koninklijke Machinefabriek Stork N.V. Hengelo, Niederlande. - - - ZentrifugalpumpeKoninklijke Machinefabriek Stork N.V. Hengelo, Netherlands. - - - Centrifugal pump

Die.Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe mit einem in einem Gehäuse gelagerten mit Schaufeln versehenen Laufrad mit axialer Einströmöffnung, wobei die Eintrittskante der Schaufeln vollständig vor einer durch das an die Nabe des Laufrads angrenzenden Ende der Eintrittskante gehenden und senkrecht zur Achse des Laufrads stehenden Ebene liegt.The invention relates to a centrifugal pump with an in an impeller supported by a housing and provided with blades with axial inflow opening, with the leading edge of the blades completely in front of one through the to the hub of the impeller adjacent end of the leading edge and perpendicular to the axis of the impeller plane.

Bei einer derartigen Pumpe kann unter schwierigen Umständen, z.B. wenn über große Höhe angesaugt werden soll-oder wenn die Temperatur der zu fördernden Flüssigkeit hoch ist, Kavitation auftreten.With such a pump, under difficult circumstances, e.g. if suction is to be carried out at a great height - or if the temperature of the liquid to be pumped is high, cavitation can occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe zu schaffen, bei der diese Kavitationsgeführ stark vermindert wird.The invention is based on the object of a pump create in which this cavitation lead is greatly reduced.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaufeln des Laufrads an der Einströmseite inbezug auf die Eintrittskante, wie diese durch die gewünschte Leistung der Pumpe bestimmt werden würde, in der normalen Drehrichtung des Laufrads und in axialer Richtung verlängert sind, wobei die Verlängerung von dem an die Nabe des Laufrads angrenzenden Ende der Eintrittskante der Schaufel bis an das andere EndeAccording to the invention this object is achieved in that the blades of the impeller on the inflow side with respect to the Leading edge, as this would be determined by the desired output of the pump, in the normal direction of rotation of the impeller and are elongated in the axial direction, wherein the extension from the end of the leading edge of the blade adjacent to the hub of the impeller to the other end

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derselben von einem Wert Null allmählich bis auf einen Maximalwert zunimmt und die Gesamtverlängerung inbezug auf eine Axialebene durch das an der Nabe angrenzende Ende der Eintrittskante sich über eine Bogenlänge erstreckt, die einem Winkel zwischen 30° und 180° entspricht.the same gradually from a value of zero to a maximum value increases and the total extension with respect to an axial plane extending through the end of the leading edge adjacent to the hub for an arc length equal to an angle between 30 ° and 180 °.

Durch die Verlängerung der Vorderkante der Schaufel, die am Außenumfang der axialen Einströmöffnung am größten ist, wird erreicht, daß die anströmende Flüssigkeit in einem erheblich kleineren Winkel als 90° mit der Eintrittskante der Schaufeln in Berührung kommt. Es wurde gefunden, daß eine relativ kleine Verlängerung bereits den gewünschten Effekt bringt. Hierdurch bleiben die Herstellungsschwierigkeiten des Laufrads begrenzt ™ und e~s hat sich zugleich gezeigt, daß überraschenderweise keine Schwingungen auftreten. Dadurch, daß die Verlängerung relativ klein bleiben kann, tritt ebenfalls eine relativ kleine Vergrößerung der Schaufeloberfläche auf, so daß keine nennenswerte Verminderung des Wirkungsgrades durch die Verlängerung auftritt.The extension of the leading edge of the blade, which is largest on the outer circumference of the axial inflow opening, becomes achieves that the inflowing liquid is at an angle considerably smaller than 90 ° with the leading edge of the blades comes into contact. It has been found that a relatively small extension already brings the desired effect. Through this the manufacturing difficulties of the impeller remain limited and it has been shown at the same time that, surprisingly no vibrations occur. Because the extension can remain relatively small, a relatively small one also occurs Enlargement of the blade surface, so that no significant reduction in efficiency due to the extension occurs.

Wie aus dem vorstehenden hervorgeht, wäre die beschriebene Verlängerung der Schaufeln zur Erzielung der gewünschten Pumpencharakteristik nicht erforderlich.As can be seen from the foregoing, the described lengthening of the blades would be necessary to achieve the desired pump characteristic not mandatory.

Die Erfindung ist bei verschiedenartigen Zentrifugalpumpen φ anwendbar. So kann die Austrittsrichtung der Strömung radial, halbaxial/halbradial oder axial sein. Auch kann das Laufrad sowohl offen wie geschlossen sein, d.h. daß eine an den Schaufeln befestigte mitdrehende Vorderplatte vorgesehen ist.The invention applies to various types of centrifugal pumps φ applicable. So the exit direction of the flow can be radial, be semi-axial / semi-radial or axial. The impeller can also be both open and closed, i.e. one on the blades attached rotating front plate is provided.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Laufrad einer erfindungsgemäßen Pumpe in axialer Ansicht von der Eintrittsseite aus,An exemplary embodiment of the invention is illustrated below described in the drawing. The drawings show: FIG. 1 an impeller of a pump according to the invention in an axial direction View from the entry side,

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Pig. 2 einen Schnitt, in dem eine Anzahl Axialschnitte in verschiedenen Ebenen zwischen dem Beginn und dem Ende der Schaufel in der Ebene der Zeichnung aufeinander projektiert sind,Pig. 2 a section in which a number of axial cuts in different planes between the beginning and the end of the blade in the plane of the drawing on each other are configured,

Fig. 3 ein Laufrad in perspektivischer Ansicht.3 shows an impeller in a perspective view.

Das in der Zeichnung dargestellte Laufrad besteht aus einer auf einer Welle 1 mittels einer Nabe 2 befestigten Trägerplatte 3» an der die Schaufeln befestigt sind. Der besseren Übersicht wegen ist in Pig.l lediglich eine Schaufel 4 vollständig gezeichnet. Das Ende einer Schaufel 5 ist ebenfalls dargestellt, um zu zeigen, wie weit die verschiedenen Schaufeln auseinanderliegen. Die Einströmöffnung des Laufrads 1st mit 6 bezeichnet. In Fig.1 ist der Maximaldurchmesser dieser Einströmöffnung durch die gestrichelte Linie 7 angedeutet. Der Anschlus der Schaufel an die Trägerplatte 3 ist durch die Linie 8 angedeutet. Die Kante der Schaufel, die abdichtend mit dem Gehäuse zusammenwirkt, ist mit 9 bezeichnet* Der Endpunkt der Linie & bei 10 und der Endpunkt der Linie 9 bei 11 deuten die Begrenzungspunkte der Eintrittskante 12 der Schaufel 4 an. Die Austrittskante der Schaufel 4 liegt bei 15· Durch die gestrichelte Linie 14 ist eine Eintrittskante der Schaufel 4 angedeutet, wie diese normalerweise zur Erzielung einer gewünschten Pumpencharakteristik bemessen würde. Gegenüber der Ausführung mit der Eintrittskante 14 erstreckt sich die Schaufel in einer Verlängerung 15 m über die axiale Ebene hinaus, die in Fig.l die Schaufel 4 nach einer strichpunktierten Linie 16 schneidet. Diese Ebene geht durch den Punkt 10, d.h. das auf dem kleinsten Durchmesser liegende Ende der Eintrittskante 12, und ist in Fig.3 durch die Achse der Welle 1 und durch radial gerichtete Linien 17 und 18 bestimmt. Die Linie 17 liegt in der senkrecht zur Achse der Welle 1 gerichteten Ebene durch„den Punkt 10, während die Linie 18 in einer entsprechend gerichteten Ebene durch/den Punkt 11 liegt. ? The impeller shown in the drawing consists of a carrier plate 3 'which is fastened to a shaft 1 by means of a hub 2 and to which the blades are fastened. For the sake of a better overview, only one blade 4 is completely drawn in Pig. The end of a blade 5 is also shown to show how far apart the various blades are. The inflow opening of the impeller is denoted by 6. In FIG. 1, the maximum diameter of this inflow opening is indicated by the dashed line 7. The connection of the blade to the carrier plate 3 is indicated by the line 8. The edge of the blade, which cooperates in a sealing manner with the housing, is denoted by 9. The trailing edge of the vane 4 is at 15. The dashed line 14 indicates an leading edge of the vane 4 that would normally be dimensioned to achieve a desired pump characteristic. Compared to the version with the leading edge 14, the blade extends in an extension 15 m beyond the axial plane which intersects the blade 4 according to a dash-dotted line 16 in FIG. This plane passes through the point 10, ie the end of the leading edge 12 lying on the smallest diameter, and is determined in FIG. 3 by the axis of the shaft 1 and by radially directed lines 17 and 18. The line 17 lies in the plane directed perpendicular to the axis of the shaft 1 through the point 10, while the line 18 lies in a correspondingly directed plane through / the point 11. ?

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Die Verlängerung erstreckt sich über einen Umfangswinkel ⁰^ . Der Winkel oO hat je nach den Umständen einen Wert, der zwischen 50° und l80° liegt. Durch die Verlängerung mit dem Teil 15, der sich in der normalen Drehrichtung des Laufrades erstreckt, erhält die anströmende Flüssigkeit, die mit der schnell rotierenden Eintrittskante in Berührung kommt, inbezug auf diese Eintrittskante 12 eine Geschwindigkeit, von der eine Komponente längs der Eintrittskante und eine Komponente senkrecht auf diese Eintrittskante gerichtet ist. Der absolute Wert der senkrecht zur Eintrittskante gerichteten Komponente ist viel kleiner als der absolute Wert der wirklichen Geschwindigkeit der Flüssigkeit zur Eintrittskante der Schaufel. Die Gefahr, daß Kavitation auftreten wird, wird hierdurch erheblich vermindert.The extension extends over a circumferential angle ⁰ ^. The angle oO has a value between 50 ° and 180 ° depending on the circumstances. As a result of the extension with the part 15, which extends in the normal direction of rotation of the impeller, the inflowing liquid, which comes into contact with the rapidly rotating leading edge, has a speed in relation to this leading edge 12 of which one component along the leading edge and one Component is directed perpendicular to this leading edge. The absolute value of the component directed perpendicular to the leading edge is much smaller than the absolute value of the real velocity of the liquid to the leading edge of the blade. This considerably reduces the risk of cavitation occurring.

kannten In einer stall als zweckmäßig er WJHfXJWUIA Ausführungsform hatknew in a stall as functional he has WJHfXJWUIA embodiment

der Winkel cC einen Wert von 90°. Der Winkel zwischen der Vorderkante der Schaufel und der wirklichen Strömungsrichtung der Flüssigkeit ist dann 30°. Der absolute Wert der senkrecht zur Eintrittskante gerichteten Geschwindigkeitskomponente ist dann die Hälfte des absoluten Wertes der wirklichen Geschwindigkeit der Flüssigkeit an der Eintrittskante. Die durch die Geschwindigkeit auftretende Druckabnahme beträgt hierdurch nur ein Viertel der Druckabnahme, die auftreten würde, wenn die wirkliche Geschwindigkeit der Flüssigkeit senkrecht zur Eintritts-A kante gerichtet wäre.the angle cC has a value of 90 °. The angle between the leading edge of the blade and the actual direction of flow of the liquid is then 30 °. The absolute value of the velocity component directed perpendicular to the leading edge is then half of the absolute value of the actual velocity of the liquid at the leading edge. The pressure decrease caused by the speed is only a quarter of the pressure decrease that would occur if the real speed of the liquid were directed perpendicular to the inlet A edge.

In Fig.2 ist jeder -Punkt des Laufrads in der gleichen Ebene der Zeichnung dargestellt. Jeder Punkt des Laufrades ist in einer Ebene durch die Welle gezeichnet, wobei alle diese Ebenen gedreht sind, bis sie in der Ebene der Zeichnung liegen. Diese Figur zeigt somit, wie die verschiedenen Punkte der Schaufeln in axialer Richtung zueinander liegen.In Fig.2 each point of the impeller is in the same plane shown in the drawing. Each point of the impeller is drawn in a plane through the shaft, all of these planes rotated until they are in the plane of the drawing. This figure thus shows how the different points of the blades lie in the axial direction to each other.

PatentanspruchClaim

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Claims

- 5 claim:

Centrifugal pump with an impeller with blades and an axial inflow opening mounted in a housing, whereby the leading edge of the blades lies completely in front of a plane passing through the leading edge adjoining the hub of the impeller and perpendicular to the axis of the impeller,
characterized in that the blades (4,5) of the impeller (2,5) on the inflow side (6) with respect to the leading edge (14), as this would be determined by the desired output of the pump, in the normal direction of rotation of the impeller (2,3) and are elongated in the axial direction, the extension (15) from the end (10) of the leading edge (12) of the blade adjoining the hub (2) of the impeller (2,3) to the other end (11) the same increases gradually from a value of zero to a maximum value and the total extension (15) in relation to an axial plane through the end (10) of the leading edge (12) adjoining the hub (2) extends over an arc length which is a Corresponds to an angle between 30 ° and 180 °.

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