DE2105121A1 - Vortex pump - Google Patents

Vortex pump

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DE2105121A1
DE2105121A1 DE19712105121 DE2105121A DE2105121A1 DE 2105121 A1 DE2105121 A1 DE 2105121A1 DE 19712105121 DE19712105121 DE 19712105121 DE 2105121 A DE2105121 A DE 2105121A DE 2105121 A1 DE2105121 A1 DE 2105121A1
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DE
Germany
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pump
pressure
housing
line
throttle
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Pending
Application number
DE19712105121
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German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. 6710 Frankenthal Hanagarth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Klein Schanzlin and Becker AG
Original Assignee
Klein Schanzlin and Becker AG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002Regenerative pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B5/00Machines or pumps with differential-surface pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/046Bearings
    • F04D29/047Bearings hydrostatic; hydrodynamic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/30Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/34Balancing of radial or axial forces on regenerative rotors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

K 1 e 1 ns S c h a η ζ 1 i n & Becker
Aktiengesellschaft
K 1 e 1 n s S cha η ζ 1 in & Becker
Corporation

Wirb e 1pumpeWirb e 1pump

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ausgleich der Radialkräfte bei Seitenkanalpumpen9 insbesondere Wirbel= pumpenο Diese Art Kreiselpumpen haben gegenüber konventionellen Pumpen mit Laufrädern gleichen Durchmessers und gleicher Laufradbreite (projizierte Austrittsfläche) eine ungleich höhere Radialkrafto Dies ist einerseits darauf zurückzuführen 9 daß die bei gleichem Durchmesser und gleicher Drehzahl erzeugte Förderhöhe ein vielfaches der Förderhöhe eines konventionellen Laufrades ausmacht und andererseits darauf9 daß durch den Druokattfbau längs des TJmfanges eine Druckverteilung- entsteht9 welche ihrerseits die Entstehung solch hoher Radialkräfte begünstigte Die genannten hohen Radialkräfte der Wirbelpumpe, die bei dem FörderstrompunktThe invention concerns a device to compensate for the radial forces in side-channel pumps 9 particular vertebral = pumpenο This type centrifugal pumps have the advantage over conventional pumps having impellers with the same diameter and the same wheel width (projected exit surface) has a much higher Radialkrafto This is on the one hand it due 9 that the same diameter and the same rotational speed produced head accounts for a multiple of the delivery head of a conventional impeller and on the other hand it, 9 that by the Druokattfbau along the TJmfanges a Druckverteilung- arises 9 which in turn the formation of such high radial forces favored the mentioned high radial forces of the vortex pump in the flow point

3 .
0 m /h das Hundertfache der Radialkräfte der konventionellen Kreiselpumpe Z0B0 mit Spiralgehäuse betragen können, bedingen starke Lagerungen und dicke Wellen und damit be·= züglich Durohmesser und Länge sehr aufwendig bauende Packungsoder mechanische Gleitringdichtungen und in diesem Zusammenhang auch großen WeILenüberhäng sowie generell ganz neue Lagerträgergrößen aller Konzeptionen.
3.
0 m / h can be a hundred times the radial forces of the conventional centrifugal pump Z 0 B 0 with a volute casing, require strong bearings and thick shafts and thus, in terms of diameter and length, very complex packing or mechanical mechanical seals and, in this context, large shaft overhangs as well as in general completely new bearing bracket sizes of all designs.

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Alle diese Nachteile werden durch, die Erfindung vermieden oder zumindest entscheidend abgebaut mit einer Seitenkanal= pumpe, insbesondere Wirbelpumpe, bei welcher der die Nabe oder dergleichen des Pumpenläufers umgebende Teil des Pumpengehäuses mit dieser zwei einander gegenüberliegende Druck= taschen bildet 9 welche durch Drosselstege voneinander getrennt und axial durch Drosselspalte begrenzt sind, wobei, von der Druckseite des Pumpengehäuses eine Verbindungsleitung zu der einen Drucktasche und von der Einlaufseite des Gehäuses eine Leitung zu der anderen Drucktasche führto In diesen Verbindungs leitungen, vorzugsweise in derjenigen, welche von der Druckseite des Pumpengehäuses zu der einen Druckkammer führt, können dabei Regelorgane angeordnet sein«All these disadvantages are avoided or at least decisively reduced by the invention with a side channel pump, in particular a vortex pump, in which the part of the pump housing surrounding the hub or the like of the pump rotor forms two opposing pressure pockets 9 which are separated from each other by throttle webs and are axially bounded by throttle gaps, where, from the pressure side of the pump housing a connecting line to the pressure pocket and from the inlet side of the housing a conduit to the other pressure pocket results in o in conduits this connection, preferably in those which on the pressure side of the pump housing which leads a pressure chamber, regulating organs can be arranged "

Möglichst nahe am Laufrad, zeB„ an dessen Nabe besitzt die Pumpe nach der Erfindung somit eine besondere Art hydrostat!= scher Ausgleichseinrichtung in Form von zwei in ihrer Wirksam= keit der Radialkraft entgegenwirkenden Druckkammern deren eine mit der Pumpendruckzone und deren andere mit der Pumpenein— laufzone verbunden isto Da die Laufradradialkraft in ihrer Richtung zum Pumpengehäuse über dem Förderstrom konstant bleibt, werden diese beiden Druckkammern mit dem Kammerdifferenzdruck in Höhe der jeweiligen Förderhöhe in ihrer Wirksamkeit ent= gegen, der Laufradradialkraft eingestellt«,As close as possible to the wheel, e B "z at the hub has the pump according to the invention thus hydrostat a special type! = Shear compensation device in the form of two in their effect = ness of the radial force opposing pressure chambers of which one with the pump pressure zone and the other with the Pump inlet zone is connected o Since the impeller radial force in its direction to the pump housing remains constant over the flow rate, the effectiveness of these two pressure chambers is set against the impeller radial force with the chamber differential pressure equal to the respective delivery head.

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Mit der Maßnahme nach der Erfindung können, weil sich die Radialkräfte jetzt in der Größenordnung derjenigen konventioneller Laufräder halten, als Hauptvorteil wieder entsprechend reduzierte Lagerstuhl— bzw. Lagerträgergroßen verwendet werden. Dabei wird ein Abbau der Radialkraft über den gesamten Mengenbereich der Wirbelpumpe in jeder gewünschten Höhe bewirkt, praktisch bis zum völligen Ausgleich. Im Falle der Beibehaltung verstärkter Lagerträger können jedoch für Sonderfälle das Laufverhalten und die Lebensdauer erheblich verbessert werden. Die Druckkammern bilden eine Art hydrostatisches Lager, dessen projizierte Lagerfläche nur ca. 60$ der projizierten Laufradfläche betragen muß, ein Wert also, der sich zeBo an der Laufradnabe leicht verwirklichen läßt.With the measure according to the invention, because the radial forces are now in the order of magnitude of those of conventional running wheels, the main advantage of using again correspondingly reduced bearing block or bearing bracket sizes. This causes a reduction in the radial force over the entire volume range of the vortex pump at any desired height, practically until it is completely balanced. If reinforced bearing supports are retained, however, the running behavior and the service life can be considerably improved for special cases. The pressure chambers form a sort of hydrostatic bearing, the projected bearing surface of the projected impeller surface must be at only about $ 60, a value so that it is easy to realize at the impeller hub for e B o.

Ein weiterer Vorteil der Einrichtung nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß die axialen Verschiebekräfte des Wirbelpumpenlaufrades, die bei der axialen Selbsteinstellung desselben vorhanden sind, verkleinert werden. Hieraus können die seitlichen Rückstellkräfte, die vom Gehäuse auf das Laufrad ausgeübt werden, ebenfalls nur noch gering sein. Alle Verbesserungen wirken sich in einer erhöhten Betriebssicherheit und Lebensdauer für das Laufrad und die Gehäusepartie aus ο Der Vorteil speziell dieser hydrostatischen Entlastung besteht darin, daß die Wirksamkeit nicht wie bei bekannten hydrostatischen Lagern auf einer radialen WellenauslenkungAnother advantage of the device according to the invention is that the axial displacement forces of the vortex pump impeller, which are present in the axial self-adjustment of the same, are reduced. From this you can the lateral restoring forces exerted by the housing on the impeller are also only small. All Improvements result in increased operational safety and service life for the impeller and the housing section from ο The particular advantage of this hydrostatic relief is that the effectiveness is not as with known hydrostatic bearings on a radial shaft deflection

209833/0443 -h~ 209833/0443 - h ~

beruht, mit der bei der angelegten Druckhöhe und bei gleicher Flächenausbildung keine so hohe entlastende Kräfte erzielt werden könnten, sondern auf einer von der ¥ellenlage unab= hängigen, allein von der Förderhöhe gesteuerten Reaktions= kraftentfaltungobased, with the at the applied pressure height and at the same Surface formation could not achieve such high relieving forces, but on a location independent of the position dependent reaction, controlled solely by the delivery head = power development o

Die Fig„1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Einrichtung nach der Erfindung,, Bei Fig« Ί ist der Virbe!pumpenläufer 1 mit einer Nabe 2 bestimmten Durchmessers und bestimmter Länge ausgerüstet, wobei diese umgeben ist z.Bo von einem gehäuse— seitigen Hals 3« in dessen innerer Bohrung z.B. zwei gegen·= überliegende Drucktaschen 4, 4« eingelassen sind, welche voneinander durch Drosselstege 5» 5' getrennt und an den axialen Begrenzungen durch Drosselspalte 6, 6' begrenzt sind» Von der Druckseite 7 des Pumpengehäuses 8 wird eine Verbindungsleitung zu einer Drucktasche 4 und von der Einlaufeeite 10 eine Verbindungsleitung 11 zu der anderen Drucktasche 4' geführt (Fige2)<,Figures "1 to 3 show embodiments of the device according to the invention ,, In Figure" Ί the Virbe is! Equipped pump rotor 1 having a hub 2 specific diameter and of specific length, which is surrounded, for example, o from a housing-side neck 3 " in its inner bore, for example, two opposing against · = pressure pockets 4, 4 'are inserted which from one another by throttle webs 5''is separated and at the axial boundaries by throttle gaps 6, 6' 5 are limited »From the pressure side 7 of the pump housing 8, a a connecting line 11 connecting line led to a pressure pocket 4 and the Einlaufeeite 10 to the other pressure pocket 4 '(Figure 2 e) <,

Figo3 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich der Figo1 mit dem Unterschied, daß die Drucktaschen 4f 41 näher an der Laufradscheibe angeordnet sind derart, daß der achsparallel durchflossene Drosselspalt 6 durch einen achsnormal durchflossenen Drosselspalt 611 ersetzt ist.Figo3 shows an embodiment similar to FIG o 1 with the difference that the pressure pockets 4 f 4 1 are arranged closer to the rotor disc such that the axis-parallel-carrying throttle gap 6 is replaced by a normally to the axis through which throttling gap 6. 11

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Claims (1)

Pat entansprüchePatent claims ο) Seitenkanalpumpe j insbesondere Wirbelpumpe, dadurch gekennzeichnet ρ daß der die Nabe (2) oder dergleichen des Pumpenläufers (i) umgebende Teil (3) des Pumpengehäuses mit dieser zwei einander gegenüberliegende Drucktaschen (49 4') bildet9 welche durch Drosselstege (5»5') voneinander getrennt und axial durch Drosselspalte (6, 6}, 68>) begrenzt sind, wobei von der Druckseite (7) des Pumpengehäuses (8) eine Verbindungsleitung (9) zu der einen Drucktasche (4) und von der Einlaufseite (1O) des Gehäuses eine Leitung (11) zu der anderen Drucktasche (4f) geführt istοο) side channel pump j in particular vortex pump, characterized ρ that the part (3) of the pump housing surrounding the hub (2) or the like of the pump rotor (i) forms with it two opposing pressure pockets (49 4 ') 9 which are formed by throttle webs (5 »5 ') are separated from each other and limited axially by throttle gaps (6, 6} , 6 8> ), with a connecting line (9) from the pressure side (7) of the pump housing (8) to the one pressure pocket (4) and from the inlet side ( 1O) of the housing a line (11) is led to the other pressure pocket (4 f) 2«, Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindttngs leitungen (9, 11)» vorzugsweise in der Leitung (9)»ein Regelorgan angeordnet isto 2 ", side channel pump according to claim 1, characterized in that in the connecting lines (9, 11)" preferably in the line (9) "a control element is arranged or the like 209833/0443209833/0443 LeerseiteBlank page
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3118534A1 (en) * 1981-05-09 1983-02-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart PUMP FOR PROCESSING FUEL FROM A STORAGE TANK TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
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