DE2010227B2

DE2010227B2 - centrifugal pump

Info

Publication number: DE2010227B2
Application number: DE19702010227
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Koninklijke Machinefabriek Stork Bv Hengelo (niederlande)
Current assignee: Koninklijke Machinefabriek Stork Bv Hengelo (niederlande)
Priority date: 1969-03-05
Filing date: 1970-03-04
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2010227A1; NL160634B; ES185248U; GB1308541A; NL6903426A; NL160634C; BE746809A; FR2036668A5; SE359149B; NO130700C; SU517271A3; CH508138A; AT303534B; JPS5548200B1; NO130700B; DK126395B; ES185248Y

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifugalpumpe der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Gattung. Hierbei ist die Schaulelverlängerung nur über einen Teil dci Anströmkante der Schaufel vorgenommen, und die Verlängerung steigt auf einen Maximalwert an und fällt dann wieder auf den Wert Null ab. Der Zweck dieser bekannten Anordnung besteht darin, die Ansaugfähigkeit zu verbessern. Eine Beeinflussung der Kavitationsbildung ist jedoch hierdurch nicht möglich.The invention relates to a centrifugal pump of the type specified in the preamble of the claim Genus. The Schaulel extension is only made over part of the leading edge of the blade, and the elongation increases to a maximum value and then decreases again to the value zero. Of the The purpose of this known arrangement is to improve the suction ability. Influencing the However, cavitation formation is not possible as a result.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zentrifugalpumpe der Gattung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs derart zu verbessern, daß das Auftreten von Kavitation weitgehend vermieden ist.In contrast, the invention is based on the object of providing a centrifugal pump of the type in accordance with To improve the preamble of the claim in such a way that the occurrence of cavitation is largely avoided is.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale.The problem posed is achieved by what is specified in the characterizing part of the claim Characteristics.

Durch die Erfindung wird selbst unter schwierigen Betriebsbedingungen, z. B. wenn über eine große Höhe angesaugt werden soll, oder wenn die Temperatur der zu fördernden Flüssigkeit hoch ist, eine Kavitationsbildung vermieden.With the invention, even under difficult operating conditions, e.g. B. when over a great height should be sucked in, or if the temperature of the liquid to be pumped is high, cavitation formation avoided.

Bei der erfindurigsgemäßen Pumpo findet demgemäß ein kleinerer Anströmwinkel als üblich Anwendung, so daß die Geschwindigkeit senkrecht zur Anströmkante kleiner wird. Dies ist von entscheidender Bedeutung im Hinblick nuf die Verringerung der Kavitationsgefahr. )e größer der Umfangswinkel zwischen den Endpunkten der verlängerten Anströmkantc ist. desto größer ist naturgemäß auch die Schaiifelverlängerung. Es könnte angenommen werden, daß die Verhältnisse umso besser werden, je größer die Verlängerung und je kleiner der Anströmwinkel gewählt wird. Wenn jedoch die Verlängerung sehr groß ist, dann wird auch die Reibungsoberfläche größer, so daß der Nachteil der Reibungsverluste überwiegt, und hieraus ergibt sich ein optimaler Bereich, wobei der Effekt eines kleineren Anströmwinkels voll wirksam ist und der Einfluß der Reibung noch nicht zu groß ist. Somit wird nur eine relativ kleine Verlängerung der Schaufel vorgesehen. "i'bei die anströmende Flüssigkeit unter einem kleineren Winkel als 90ⁿ mit der Anströmkante dtr Schaufel in Berührung kommt. Die relativ kleineIn the case of the pump according to the invention, a smaller angle of attack than usual is accordingly used, so that the speed perpendicular to the leading edge becomes smaller. This is essential to reduce the risk of cavitation. ) e is greater than the circumferential angle between the end points of the extended leading edgec. Naturally, the greater the extension of the Schaiifel. It could be assumed that the ratios become better, the larger the extension and the smaller the angle of attack is chosen. However, if the extension is very large, then the friction surface also becomes larger, so that the disadvantage of the friction losses predominates, and this results in an optimal range, the effect of a smaller angle of attack being fully effective and the influence of friction not yet too great . Thus, only a relatively small extension of the blade is provided. "I 'when the inflowing liquid comes into contact with the leading edge of the blade at ^{an angle smaller than 90 n. The relatively small one}

Verlängerung der Schaufeloberfläche ergibt keine wesentliche Verminderung des Wirkungsgrades und diese Verminderung kann im Hinblick auf die Sicherheit gegenüber Kavitationsbildung in K:auf genommen werden, denn eine Kavitation ist in jedem Falle mit einem großen Wirkungsgradverlust verknüpft.There is no extension of the blade surface substantial reduction in efficiency and this reduction can be in terms of safety in relation to cavitation formation in K: must be taken up, because cavitation is always included linked to a large loss of efficiency.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. In the Drawing shows

Fig. 1 ein Laufrad einer erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifugalpumpe in Axialansicht von der Eintrittsseite aus;1 shows an impeller of one designed according to the invention Centrifugal pump in an axial view from the inlet side;

F i g. 2 einen Schnitt, in dem eine Anzahl Axialschniue in verschiedenen Ebenen zwischen dem Beginn und dem Ende der Schaufel in der Ebene der Zeichnung aufeinander projiziert sind;F i g. 2 a section in which a number of Axialschniue in different planes between the beginning and the end of the blade in the plane of the drawing are projected onto one another;

F i g. 3 das Laufrad in perspektivischer Ansicht.F i g. 3 the impeller in a perspective view.

Das in der Zeichnung dargestellte Laufrad besteht aus einer auf einer Welle 1 mittels einer Nabe 2 befestigten Trägerscheibe 3, an der die Schaufeln befestigt sind. Der besseren Übersicht wegen ist in Fig. 1 lediglich eine Schaufel 4 vollständig gezeichnet. Das Ende einer weiteren Schaufel 5 ist dargestellt, um zu zeigen, wie weit die verschiedenen Schaufeln auseinanderliegen. Die Einströmöffnung des Laufrades ist mit 6 bezeichnet. In Fig. 1 und 2 ist der Maximaldurchmesser dieser Einströmöffnung durch die gestrichel'e Linie 7 angedeutet. Der Anschluß der Schaufel an die Trägerscheibe 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 8 bei 10 und der Endpunkt der Linie 9 bei 11 deuten die Begrenzungspunkte der Anströmkante Yl der Schaufel 4 an. Die Abströmkante der Schaufel 4 liegt bei 13. Durch die gestrichelte Linie 14 ist eine Anströmkante der Schaufel 4 angedcut~t, wie diese normalerweise zur Erzielung einer gewünschten Pumpcncharakterisiik bemessen würde. Gegenüber der Ausführung mit der Anströmkante 14 erstreckt sich die Schaufel in einer Verlängerung 15 über die Axih^ene hinaus, die in Fig. 1 die Schaufel 4 nach einer strichpunktierten Linie 16 schneidet. Diese Ebene 16 geht durch den Punkt 10, d. h. das durch den auf dem kleinsten Durchmesser liegende Endpunkt der Anströmkante 12, und ist durch die Achse der Welle 1 und die radial gerichtete Linie 17 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 disk 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 FIG. 1. The end of a further blade 5 is shown to show how far apart the various blades are. The inflow opening of the impeller is denoted by 6. In FIGS. 1 and 2, the maximum diameter of this inflow opening is indicated by the dashed line 7. The connection of the blade to the carrier disk 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 end point of line 8 at 10 and the end point of line 9 at 11 indicate the limit points of the leading edge Y 1 of the blade 4. The trailing edge of the vane 4 is at 13. The dashed line 14 indicates a leading edge of the vane 4, as it would normally be dimensioned to achieve a desired pump characteristic. Compared to the embodiment with the leading edge 14, the blade extends in an extension 15 beyond the axis, which in FIG. 1 intersects the blade 4 according to a dash-dotted line 16. This plane 16 passes through the point 10, that is to say the end point of the leading edge 12 lying on the smallest diameter, and is determined by the axis of the shaft 1 and the radially directed line 17. 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.

Die Schaufelverlängerung 15 erstreckt sich über einen Umfangswinkel λ. Der Winkel dt hat je nach den Umständen einen Wert, der zwischen 30° und 180° liegt. Durch die Schaiifelverlängerung 15. die sich in der normalen Drehrichtung des Laufrades erstreckt, erhält die anströmende Flüssigkeit, die mit der schnell rotierenden Anströmkantc 12 in Berührung kommt, in Bezug auf diese Anströmkantc 12 eine Geschwindigkeit, von der eine Komponente längs der Anströmkante und eine Komponente senkrecht zu dieser Anströmkantc gerichtet ist. Der absolute Wert der senkrecht /ur Anströmkante gerichteten Komponente ist viel kleiner als der absolute Wert der wirklichen Geschwindigkeit der Flüssigkeil zur Anströmkante der Schaufel. Die Gefahr der Kavitation wird hierdurch erheblich vermindert.The blade extension 15 extends over a circumferential angle λ. The angle dt has depending on the Under certain circumstances a value between 30 ° and 180 °. By the Schaiifel extension 15. which is located in the extends normal direction of rotation of the impeller, receives the incoming liquid, which with the fast rotating leading edge 12 comes into contact, in relation to this leading edge 12 a speed, one component along the leading edge and one component perpendicular to this leading edge is directed. The absolute value of the component directed vertically towards the leading edge is much smaller as the absolute value of the real velocity of the liquid wedge to the leading edge of the blade. the This considerably reduces the risk of cavitation.

In einer als zweckmäßig erkannten Ausführungsform hat der Winkel dt einen Wert von 90°. Der Winkel zwischen der Anströmkanle der Schaufel und derIn an embodiment recognized as being useful, the angle dt has a value of 90 °. The angle between the inflow channels of the blade and the

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wirklichen Strömungsrichtung der Flüssigkeit ist dann wäre.the real flow direction of the liquid is then would be.

30°. Der absolute Wert der senkrecht zur Anströmkante In F i g. 2 ist jeder Punkt des Laufrades in der gleichen30 °. The absolute value of the perpendicular to the leading edge In F i g. 2 every point of the impeller is in the same

gerichtete Geschwindigkeitskomponente ist dann die Ebene der Zeichnung dargestellt. Jeder Punkt desDirected speed component is then shown the plane of the drawing. Every point of the

Hälfte des absoluten Wertes der wirklichen Geschwin- Laufrades ist in einer Ebene durch die Welle gezeichnet,Half of the absolute value of the real speed impeller is drawn in a plane through the shaft,

digkeit der Flüssigkeit an der Anströmkante. Die durch 5 wobei alle diese Ebenen gedreht sind, bis sie in derfluidity at the leading edge. The through 5 with all of these planes rotated until they are in the

die Geschwindigkeit auftretende Druckabnahme be- Ebene der Zeichnung liegen. Diese Figur zeigt somit,the pressure decrease occurring on the plane of the drawing lie. This figure thus shows

trägt hierdurch nur ein Viertel der Druckabnahme, die wie die verschiedenen Punkte der Schaufeln in axialerthereby contributes only a quarter of the pressure decrease which, like the various points of the blades in the axial direction

auftreten würde, wenn die wirkliche Geschwindigkeit Richtung zueinander liegen,
der Flüssigkeit senkrecht zur Anströmkante gerichtetwould occur if the real speed are in the direction of each other,
of the liquid directed perpendicular to the leading edge

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Centrifugal pump with axial inflow and with a bladed impeller, the blades of which with its leading edge over its entire length upstream of a perpendicular to the axis The plane that runs through the intersection of the leading edge and hub and the blades on the upstream side opposite the usual leading edge, which is caused by the desired performance the pump is intended to be an extension in the axial direction upstream and in the direction of rotation have, characterized in that the blade extension (15) the inflow channel 12) from a point (10) of the hub (2) to a upstream end point (11) and the blade extension (15) over an angular range (λ) runs between 30 ° and 180 °, measured between axial planes passing through the end points (10) or (11) veriiäjfen the extended blade inflow edge (12).