DE2249883A1 - Selbstansaugende kreiselpumpe - Google Patents

Description

Patentanwälte _Λ

. In₀. Walter Meissne, München, den 11. Okt. 1972

Dipl. Ing. Herbert Tischer

Büro München

München 2, Tal 71

Novex Co. Ltd.
Budapest - ("Ungarn)

SELBSTANSAUGENDE KREISELPUMPE

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreiselpumpe in ein- oder mehrstufiger Ausführung, welche ein mit Saug- und Druckstutzen versehenes Gehäuse, ein innerhalb dieses Gehäuses angeordnetes, mit dem Saugstutzen in Verbindung gebrachtes strahlpumpenartiges Organ mit angeschlossenem Laufrad, einen entmischenden zyklon- oder zentrifugenartigen Teil und den letzteren mit dem Druckstutzen bzw. mit der Strahlpumpe verbindende drallmindernde Organe, einen Leitkanal, sowie eine Stopfbuchse und ein Antriebssystem aufweist.

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Es ist eine selbstansaugende Pumpe bekannt, die ein bei Kreiselpumpen in der Praxis allgemein angewendetes Laufrad üblicher Form besitzt; die Funktion dieser Lösung hat jedoch im hydraulischen Hinblick einen Strahlpumpen-Charakter. Demzufolge ist ihr Wirkungsgrad im Vergleich zu dem einer Kreiselpumpe um ein mehrfaches niedriger, da der mit einer Strahlpumpe erzielbare höchste hydraulische Wirkungsgrad auch theoretisch bloss 30% - im Gegensatz zum für Kreiselpumpen theoretisch gültigen Wert von 100 % - beträgt.

Zweck der Erfindung ist eine selbstansaugende Pumpe zu verwirklichen, deren Wirkungsgrad das Mehrfache der erwähnten Strahlpumpen-Lösung erreicht u.zw. dadurch, dass sie nach dem Hochsaugen nicht mehr strahlpumpenartig, sondern mit einem den Kreiselpumpen entsprechenden Charakter arbeitet, und demzufolge die bisher bekannten selbstansaugenden Pumpen hinsichtlich des Wirkungsgrades übertrifft. Zweck der Erfindung ist ferner eine Verbessrung der Arbeitscharakteristik, d.h. auch im Hinblick auf die Fördermenge und auf die betreffende Förderhöhe eine Sicherstellung des herkömmlichen, demjenigen der nicht selbstansaugenden Kreiselpumpe nahestehenden Charakters u.zw. derart, dass die Arbeitsweise den gegebenen Betriebsbedingungen und Erfordernissen entsprechend aus der Lösungsart hervorgehend jeweils den Charakter entweder der selbstansaugenden oder der normalen Kreiselpumpe besitzt, und dass die Umstellung infolge der eigenartigen Lösung der Konstruktion weder ein äusseres, noch ein inneres mechanisches Umschalten oder Selbstumschalten erfordert, sondern die funktioneile Umstellung ohne alldies automatisch zustande kommt.

Gegenstand der Erfindung ist eine ein- oder mehrstufige selbstansaugfähige Kreiselpumpe, die hinsichtlich ihrer funktioneller Hauptbaugruppen in der ersten Stufe ein Laufrad mit zwei separaten beschaufelten For-

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derteilen," ein strahlpumpenartiges Organ, einen Teil zum Trennen der Mischung, Drallminderungselemente sowie Anschluss- und Ableitungskanäle und -öffnungen besitzt.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Pumpenlösung, die aus entsprechend angeordneten Kreiselpumpen-, Strahlpunpen- und zentrifugen- oder zyklonartigen Teilen besteht, auch zum Fördern von Luft /Gas/ geeignet ist> und sich dann nach erfolgtem Hochsaugen der Flüssigkeit hinsichtlich des Wirkungsgrades und der Charakteristik den Kennwerten der normalen Kreiselpumpe annähernd, d.h. im Hinblick auf Wirkungsgrad und Fördermenge im Vergleich zu den bekannten selbstansaugenden Typen ein wesentlich besseres Resultat erzielen kann, indem ein eigenartig ausgestaltetes Doppeldurchfluss- -Laufrad eingebaut wird. Der eine befördernde Teil des Laufrads gewährleistet das Transportvermögen für Luft /Gas/ durch Umwälzen der Flüssigkeit durch das strahlpumpenartige Organ, während der andere befördernde Teil nach erfolgtem Hochsaugen der Flüssigkeit natürlicherweise in Aktion tretend, das strahlpumpenartige Organ auslassend mit dem Charakter einer normalen Kreiselpumpe fördert.

Die Erfindung ist eine aus einem Gehäuse^mit Saug- und Druckstutzen, aus einem innerhalb desselben angeordneten und mit dem Saugstutzen in Verbindung gebrachten strahlpumpenartigen Organ, einem an dasselbe angeschlossenen Laufrad, aus einem zyklon- oder zentrifugenartigen Teil zum Trennen des Gemisches und denselben mit dem Druckstutzen, bzw. mit der Strahlpumpe verbindenden Leitkanal-und Drallminderungsorgan-Ausbildungen sowie aus einer Stopfbuchse und Antriebssystem bestehende ein- oder mehrstufige selbstansaugende Pumpe, deren Laufrad erfindungsgemäss zwei voneinander getrennte separate Einlauföffnungen und Beschaufelungen aufweist, von denen eine unmittelbar an den Saugstutzen, während die andere an die

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Strahlpumpe angeschlossen is-t · '

Bezüglich der Arbeitsweise ist die Erfindung eine Verwirklichung einer Kreiselpumpe selbstansaugenden Systems mit einer Strahlpumpe und einer normalen Kreiselpumpe sowie einer Zentrifuge oder eines Zyklons mit integriertem Ergebnis. Durch Benutzung der im Arbeitsraum nach einmaligem Auffüllen stets zurückbleibenden Flüssigkeitseinfüllung - die von dem Rezirkulationsteil des Laufrads über den Gemischtrennungskanal, das Rezirkulations-Drallminderungsorgan, das strahlpumpenartige Organ, und über sich selbst in ständigem innerem Kreislauf gehalten wird, ist die Selbstansaugfähigkeit dadurch sichergestellt, dass das zu entfernende Gas den Saugstutzen und den Saugraum berührend durch den Saugspalt des strahlpumpenartigen Organs in den Kreislauf gelangt und hiernach das Laufrad und den gemischtrennenden Kanal passierend in das ableitende Drallminderungsorgan und von dort in den Druckstutzen gerät.

Der Teil normaler Bestimmung des Laufrads fördert währenddessen nicht, sondern es verhindert lediglich eine Rückströmung der Flüssigkeit über sich selbst. Nach erfolgtem Hochsaugen der Flüssigkeit jedoch, d.h. nach Erscheinen derselben im Saugraum, fördert er dieselbe über den gemischtrennenden Kanal und das ableitende Drallminderungsorgan - unter Auslassen des strahlpumpenartigen Organs - unmittelbar dem Druckstutzen zu.

In kontinuierlichen Beharrungszustand arbeiten also beide Teile des Laufrads, und auf diese Weise fördert auch der selbsterregende Teil nützliche Flüssigkeit sowie auch die rezirkulierte Menge. Der Anteil der Letzteren kann jedoch von der Bemessung abhängend im Vergleich zur Gesamtförderung unbedeutend sein. Demzufolge können - besonders bei Merhstufenausführung - die Art des Arbeitens /die Auslegungsart/ sowie der erreichbare Wirkungsgrad denjenigen der normalen Kreiselpumpe sehr

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nahestehend sein.

Der Aufbau und die Arbeitsweise der erfindungsge-.massen-Pumpe wird für Fälle von ein- und mehrstufigen Ausführungen an den aus den beigeschlossenen Zeichnungen ersichtlichen Ausführungsbeispielen veranschaulicht. In !en Zeichnungen zeigt·

'■■:-b. 1 eine einstufige Pumpe im Längsschnitt, /.bb. la eine saugseitige Teilansicht und einzelne Konstruktionsdetaile im Querschnitt,

Abb. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer mehrstufigen Pumpe im Längsschnitt und

Abb. 2a ein saugseitiges Detail sowie den halben Querschnitt derselben. Die Schnittebenen sind aus der Numerierung der sichtbar, gewordenen Konstruktionsteile feststellbar.

In den Zeichnungen zeigen die voll ausgezogenen Pfeile den Strömungsweg des Wassers, bzw. der Flüssigkeit und die gestrichelten Pfeile stellen den Strömungsweg der selbstangesaugten Luft dar*

Bei Inbetriebsetzung eine einmalige Auffüllung anwendend, verbleibt die zum Selhstansaugen erforderliche Flüssigkeitsmenge im Laufe der weiteren Betätigung stets in der Pumpe.

Im Fall der einstufigen Lösung laut Abb. 1 und la gerät die während des Selbstansaugens zu fördernde Luft oder das Gas durch Saugstutzen 1 und Saugspalt 2 in einen Diffusor 3, wo sie /es/ sich mit dem Rezirkulations-Flüssigkeitsstrom vermisch und danach in den Rezirkulätions-Laufradteil 4 und aus dem austretend in einen Zentrifugenkanal 5 gelangt j wo sich die beiden Substanzen entmischen: Der Weg der Flüssigkeit führt über das Rezirkulation-s-Drallminderungsorgan 6 , Leitkanal 7 und Doppel-Leitorgan 8a in den Injektor 9, von ;·ιο die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in den Diffusor 3 strömt, wobei sie durch den Saugspalt 2 Luft-/Gas-/teil-

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BAD ORIGINAL

chen mitreisst, Die /das/ aus dem Zentrifugenkanal 5 austretende Luft /Gas/ strömt hingegen über das Ableitungs-Drallminderungsorgan 10a und ein Zweirichtungs- , -Oberleitungsorgan 8a in den Druckstutzen 12.

Beispiele für die Mehrstufenausführung sind aus Abb. 2 und 2a. ersichtlich. Hier ist die Arbeitsweise der ersten Stufe grundsätzlich derjenigen der bereits beschriebenen Lösung der Einstufenausführung gleich,.jedoch mit der Abweichung, dass die Luft aus dem Zentrifugenkanal 5 durch Innenraum 13 und durch das Rezirkulationslaufrad 4 selbst - durch die Bohrungen 8b der Schaufelung in das Normallaufrad gelangend, über die weiteren Stufen 15, 16 den Weg zum Druckstutzen 12 findet, während sich der Strömungsweg der Flüssigkeit primär über das Rezirkulations-Drallminderungsorgan 6, Lufkanal 7, Injektor 9, Diffusor 3, Rezirkulations-Laufrad 4 und Zentrifugenkanal 5 schliesst. Beim Anlaufen dringt die durch das Normallaufrad 11 gewirbelte Flüssigkeit durch den Spalt an der Gehäusewand durch das Rezirkulations- -Drallminderungs-System 6 in das Rezirkulations-Selbsterregungssystem ein.

Die nach erfolgter Entlüftung der Rohrleitung erscheinende Flüssigkeit wird aus.dem Saugstutzen 1 durch das Normallaufrad 11 durch die weiteren Stufen 15» 16 zum Druckstutzen 12 befördert.

Der Vorteil der erfindungsgemässen - im Laufrad zwei Schaufelreihen aufweisenden -selbstansaugenden Kreiselpumpe im Verhältnis zur eine Schaufelreihe enthaltenden Pumpe besteht darin, dass ihr Wirkungsgrad höher ist und auch ihre Bemessung der Normalpumpe'näher steht. Einen sehr beachtenswerten Vorteil stellt der Umstand dar, dass keine mechanische Umschaltvorrichtung benötigt wird. Da infolge sonstiger Ausbildungsart eine sorgfältige Passung zwischen den ruhenden und den rotierenden Teilen

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erforderlich ist, kann sie aufgrund des einfacheren, wirtschaftlicheren Herstellern und Betriebs als ein im Verhältnis zu den bisher bekannten vorteilhafterer Typ der selbstansaugenden Pumpen' betrachtet werden.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRUCH

   Mit selbsterregendem Kreise arbeitende selbstansaugende Kreiselpumpe, ein Gehäuse mit Saugstutzen und Druckstutzen besitzend, mit innerhalb desselben angeordnetem, mit dem Saugstutzen in Verbindung gebrachtem strahlpumpenartigem Organ, mit daran angeschlossenem Laufrad, entmischendem zyklon- oder zentrifugenartigem Teil und denselben mit dem Druckstutzen, bzw. mit der Strahlpume verbindenden drallmindernden Organen und mit Leitkanal, sowie Stopfbuchse und Antriebssystem in ein- oder mehrstufigen Ausführung dadurch gekennzeichnet, dass ihr rotierendes Laufrad C¹+, 11) ein Doppellaufrad ist, welche« zwei voneinander unabhängige, separate Eintrittsöffnungen und Beschaufelungen C4, 11) besitzt, wobei der eine Laufradteil C¹O an das strahlenpumpenartige Organ, der andere C hingegen an die Saug- und Druckstutzen angeschlossen ist

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