DE2024215C3 - Schaumpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaumpumpe. deren am unteren Ende einer vertikalen Welle angeordnetes Laufrad in der Pumpenkammer eines Laufradgehäuses rotiert, welches am unteren Ende einer die Welle aufnehmenden, mit einer Zuführung für das gashaltige Fördermedium versehenen Beschickungskammer angeordnet ist und mit dieser über eine von der Welle durchgriffene Einlaßöffnung in Verbindung steht, wobei für die Entgasung des Föfdefrriediums an der Einlaßöffnung eine die Pumpenkammer mit der Beschickungskammer verbindende, Von einem Leitelement gebildete Rückführung Vorgesehen ist

Solche Schaumpumpefi Werden für die Förderung von schaumigen lkw, gashaltigen Fördermedien, wie z.- B. Flötationskonzenträtschlämmeri, Verwendet, die sich mit Zentrifugalpumpen herkömmlicher Art aufgrund der in dem Fördermedium enthaltenen Luft nicht einwandfrei fördern lassen.

Aus US-PS 22 91 138 ist eine Schaumpumpe der vorgenannten Art bekannt, bei welcher die Entgasung des Fördermediums im Inneren der Pumpenkammer durch die hier erfolgende Komprimierung des Fördermediums erfolgt. Das aus der Pumpenkammer entweichende Gas wird dabei über einen besonderen Entlüftungskanal mit einem in der Beschickungskammer mündenden Entlüftungsrohr in die Pumpenkammer zurückgeführt.

Ferner ist durch DE-PS 11 71 746 eine Einrichtung zur Förderung von mit Gasen durchsetzten Flüssigkeiten mittels einer Kreiselpumpe bekanntgeworden, die eine dem Pumpeneinlaß vorgeschaltete zylindrische Kammer aufweist, in deren oberen Mantelbereich die Saugleitung tangential mündet, während der Pumpeneinlaß an den unteren Bereich der Kammer angeschlossen ist. derart, daß der Pumpeneinlaß entgegen der Richtung des Umlaufs des in der Kammer kreisenden Flüssigkeitskörpers im unteren Mantelbercich der Kammer tangential mündet. Das gashaltige Fördermedium wird auf diese Weise innerhalb der Kammer in eine kreisende Bewegung versetzt, wobei sich die Flüssigkeit zum Pumpeneinlaß nach unten bewegt, wahrend die I.uftein'-chlüssedes Fördennediums infolge der Fliehkraft zum Kern des umlaufenden Flüssigkeils körpers wandern und hier in den oberen Luftraum der Kammer aufsteigen.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine Schaumpumpe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine besonders wirksame Entgasung des gashaltigen Fördermediums innerhalb der Beschickungskammer erreicht und damit eine Pumpe geschaffen wird, mit der sich auch schwierige hördermedien. wie sie inbesondere Flotationskon/cntratschlämme darstellen, einwandfrei for dem lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur ständigen Rückführung einer Teilmenge des gashaltigen f ordermeiliums von der Pumpenkammer in die Beschickungskammer an der die Einlaßöffnung umschließenden Umfangswand mindestens ein aus einer feststehenden, spiralförmigen Leitschaufel, einer l.eiirippe od. dgl. bestehendes, radial in Richtung auf die Welle vorspringendes und im Radialabstand zu der Welle endendes Lenelement vorgesehen ist.

Bei einer solchen Schaumpumpe wird während des Förderbetriebs ständig ein Tcilstrom des gashaltigen Fördermediums über die Lcitelemenle mit erhöhter Energie in die als Wirbelkammer ausgebildete Beschikkungskammer zurückgeführt, wodurch eine besonders Vvirkungrivolle Entgasung des Fördermediums bewirkt wird. Die Rückführung der Teilfördertncngc in du· Beschickungskammer erfolgt über die die Beschik kungskammer mit der Pumpenkammer verbindende Einlaßöffnung. übe^r welche das Fördermedium angesaugt wird. Um die Rückführung der Teilmenge in die Beschickungskammer zu erreichen, sind an der Umfangswand der I-.inlaßöffnung die genannten Leitelemcnte vorgesehen, Die in die Bcsuhickungskammer zurückgeforderte Teilfördermenge bewirkt in der Beschickuhgskammer eine auf das zufließende Fördermedium abscherend wirkende Wirbelbewegung, die im Hinblick auf das Entfernen der von dem schaumigen Fördermedium milgeführten Luft äußerst wirksam ist. Das an der Umfangswand der Einlaßöffnung angeordnete, aus einer oder mehreren Leitschaufeln, Leitrippen

od. dgl. bestehende Leitelement läßt sich so ausbilden, daß die Teilfördermenge ohne nennenswerten Verlust der ihr durch das Laufrad der Pumpe erteilten Strömungsenergie in die Beschickungskammer zurückgeführt wird. In bevorzugter Ausführung ist das genannte Lcitelement spiralförmig so ausgebildet, daß der Rückflußstrom ohne Änderung seiner Drehrichtung in bezug auf die Pumpenachsi: in die Beschickungskammer zurückgeführt wird. Der Anteil des von der Pumpe in die Beschickungskammer zurückgeführten Fördermediums läßt bich über den Spiralwinkel und die Abmessungen des bzw. der spiralförmigen Leitelemente sowie auch über das Maß festlegen, in welchem die Leitelemente den Ringraum zwischen Welle und Umfangsv/andung der Einlaßöffnung ausfüllen.

Die Beschickungskammer kann von unterschiedlicher Form und Ausbildung sein. Besonders wirksam im Hinblick auf das Austreiben der Luft und die Ausnutzung der Strömungsenergie des von der Pumpe zurückgeführten Fördermediums ist eine Formgebung, bei welcher die symmetrisch um die Welle herum angeordnete Beschickungskammer die Form eines sich nach oben erweiternden Kegelsturnpfcs ha!, an dessen oberem Ende ein zylindrischer Abschnitt angebracht ist. Die Vertikalabmessung des zylindrischen Gebäuseabschnittes kann je nach dem Verwendungszweck und den jeweiligen Betriebsbedingungen unterschiedlich sein. Sie betragt im allgemeinen etwa die Hälfte der Vertikalabmessung des kegelstumpfförmigen Teils der Beschickungskammer. Der Konuswinkel des kegel-Mumpfformigen Teils der Beschickungskamme¹- beträgt im allgemeinen etwa 55 . obwohl er je nach Verwendungszweck und Arbeitsbedingungen der Schaumpumpe auch hiervon abweichen kann. Fs empfiehlt sich ferner, die Anordnung so zu treffen, daß an dem zylindrischen Abschnitt der Beschickungskam mer die Speiseleitung etwa tangential mündet, über die das zu fordernde Medium in Richtung der Drehbewe gung des Wirbelstromes zugeführt wird. Dabei kann die Speiseleitung um einen Winkel von etwa 15' nach unten geneigt sein, derart, daß das i ordermedium beim Eintritt in d·.. Beschickungskammer an deren Wandung in Abwärtsrichtung entlangslromt und hierbei eine Drehbewegung um die Achse der Beschickungskammer ausführt, deren Drehrichtung mit derjenigen des Pumpen Laufrades übereinstimmt.

Fs kann sich empfehlen, die Höhe des in der Beschickurigskammer in Wirbelbewegung befindlichen Fordcmediums zu begrenzen, /ti diesem Zweck weist die Beschickungskammer im oberen Bereich mindestens eine Leitschaufel auf. die von der Innenwand des zylindrischen Abschnittes nach innen vorspringt und in Richtung der Wirbelbewegung des die Beschickungskammer du/chströmenden Mediums nach unten geneigt ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß das in Wirbelbewegung in der Beschickungskammer befindliche Fördermedium beim Auflreffen auf die in Nähe der Oberseite des zylindrischen Gehäuseabschnittes befind liehen Leitschaufel nach unten umgelenkt wird, ohne daß es hierbei eine Änderung seiner Drehbewegung in bezug auf die Pumpenachse erfährt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

ii eine erfinduhgsgemäße Schaumpumpe im Axialschnitl;

F i g. 2 eine Teil-Draufsicht in Richtung der Pfeile A-A der F ig. 1.
In der Zeichnung sind übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Wie F i g. I zeigt, weist die Schaumpumpe ein Laufrad 1 auf, welches in der Pumpenkammer eines Laufradgehäuses 3 umläuft und am unteren Ende einer vertikalen Welle 2 angebracht ist. Das Laufrad 1 wird mittels eines

ίο (nicht dargestellten) Antriebs, in Draufsicht gesehen, im Uhrzeigersinn in Umdrehung versetzt. Die vertikale Welle 2 ist durch eine zylindrische Einlaßöffnung 4 in der oberen Wand 5 des Laufradgehäuses 3 hindurchgeführt. Eine Beschickungskammer 6 umgibt die vertikale Welle 2 oberhalb des Laufradgehäuses 3. Die symmetrisch um die Welle herum angeordnete Beschickungskammer hat die Form eines sich nach oben erweiternden Kegelstumpfes 7, an dessen oberem Ende ein zylindrischer Abschnitt 8 angeordnet ist. Der sich nach

μ unten trichterförmig verengende kegelstumpfförmige Teil 7 der Beschickungskammer 6 ist mit seinem unteren Ende an der Einlaßöffnung 4 angesch' ,sen.

Das gashaltige Fördermedium wiril drr Pumpe über eine Speiseleitung 9 zugeführt, die an dem oberen

>"> zylindrischen Gehäuseabschnitt 8 so angeschlossen ist. daß sie etwa tangential in die Beschickungskammer 6 einmündet. Das über die Speiseleitung 9 zugeführte Fördermedium strömt daher in der Beschickungskammer 6 in einer Wirbelbewegung mit Drehrichtung im

so Uhrzeigersinn nach unten zu der Einlaßöffnung 4 und gelangt in das Laufradgehäuse 3 der Pumpe, aus dem es in die Druckleitung gefördert wird. An der die Einlaßöffnung 4 umschließenden Umfangswand sind drei linksgängige spiralförmige, von Rippen od. dgl.

r> gebildete Leitschaufeln 10 angeordnet, die radial in Richtung auf die Welle 2 vorspringen und im Radialabstand zu der Welle enden. Das aus der Beschickungskammer 6 in die Pumpenkammer angesaugte Fördermedium strömt durch den Ringraum

■ίο zwischen den freien Enden der Leitschaufeh 10 w<i der Welle 2. Eine Teilmenge des gashaltigen Fordermediums wird mit der ihm durch das rotierende Laufrad 1 ert· Uten Strömungsenergie aus der Pumpenkammer in die Beschickungskammer 6 zurückgefördert. Diese

4Ί Teilfördermenge strömt durch die kanalartigen Zwischenräume zwischen den I .ciischaufeln 10 nach oben in die Beschickungskammer 6 zurück, wobei sie eine spiralförmige Bewegung im Uhrzeigersinn ausführt. Diese zurückgeführte Teilfördermenge stößt innerhalb

ι» des kegelstumpfförmigen Gehäur.eteils 7 der Beschikkungskammer 6 im Bereich der Grenzschicht 11 auf das über die Speiseleitung 9 zugeführte Fördermedium, wobei sie eine abscheren wirkende Wirbelbewegung auf das Fördermedium ausübt, die, wie die Praxis gezeigt

'Λ hat, äußerst wirksam ist im Hinblick auf das Austreiben der in dem Fördermedium enthaltenden Luft.

Um die Höhe des in der Beschickt-ngskammer wirbelnden Fördermediums zu begrenzen, sind an der Innenwand des zylindrischen Gehäuseabschnittes 8

Mi sechs rechtsgängig gewundene spiralförmige Leitschaufeln 12 angeord .et. die das Fördermedium ohne Änderung seiner Drehrichtung in bezug auf die Purnpenachse nach Unten ablenken und damit ein Überfließen der Beschickungskammer 6 verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   L Schaumpumpe, deren am unteren Ende einer vertikalen Welle angeordnetes Laufrad in der Pumpenkammer eines Laufradgehäuses rotiert, welches am unteren Ende einer die Welle aufnehmenden, mit einer Zuführung für das gashaltige Fördermedium versehenen Beschickungskammer angeordnet ist und mit dieser über eine von der Welle durchgriffene Einlaßöffnung in Verbindung steht, wobei für die Entgasung des Fördermediums an der Einlaßöffnung eine die Pumpenkammer mit der Beschickungskammer verbindende, von einem Leitelement gebildete Rückführung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur ständigen Rückführung einer Teilmenge des gashaltigen Fördermediums von der Pumpenkammer in die Beschickungskammer (6) an der die Einlaßöffnung (4) umschließenden Umfangswand mindestens ein aus einer feststehenden, spiralförmigen Leitschaufel, einer Leiirippe od. dgl. bestehendes, radial in Richtung auf die Welle (2) vorspringendes und im Radialabstand zu der Welle endendes Leitelement (10) vorgesehen ist.
2. 2. .Schaumpumpe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das Leitelement (10) spiralförmig so ausgebildet ist, daß de* Ruckflußstrom ohne Änderung seiner Drehrichtung in bezug auf die Pumnenachse in die Beschickungskammer (6) zurückgeführt wird.
3. 3. Schaumpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die symmetrisch um die Welle (2) herum angeordnet»" Besch kungskammer (6) die Form eines sich nach oben erweiternden Kegelstumpfes (7) hat. an dessen oberem Ende ein zylindrischer Abschnitt (8) angebracht ist.
4. 4 Schaumpumpe nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß an dem zylindrischen Abschnitt (8) die Speiseleitung (9) etwa tangential mündet, über die das zu fördernde Medium in Richtung der Drehbewegung des Wirbelstromes zugeführt wird.
5. 5. Schaumpumpe nach Anspruch 3 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungskammer (6) in) oberen Bereich mindestens eine Leitschaufel (12) aufweist, die von der Innenwand des zylindrischen Abschnittes (8) nach innen vorspringt und in Richtung der Wirbelbewegung des die Beschikkungskammer durchströmenden Mediums nach unten geneigt ist