DE2249883C3 - Selbstansaugende, einstufige oder mehrstufige Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine ein- oder mehrstufige, selbstansaugende Kreiselpumpe, die ein in einem Gehäuse mit Saug- und Druckstutzen angeordnetes, in einer ersten Pumpenstufe an ein mit dem Saugstutzen verbundenes, strahlpumpenartiges Organ angeschlossenes Laufrad und einen zyklon- oder zentrifugenartigen Teil zur Ausscheidung der Luft aufweist, welcher Teil über einen drallverminderndcn Leitapparat und einen Leitkanal mit der Strahlpumpe bzw. mit dem Druckstutzen in Verbindung steht, wobei gegebenenfalls vorhandene weitere Pumpenstufen hingegen mit herkömmlich ausgebildeten Laufrädem und Leitapparaten versehen sind.

Die bekannte Kreiselpumpe (DL 71 453) benutzt zur Gasabscheidung aus der Förderflüssigkeit entweder ein zyklonartiges oder ein zentrifugenartiges Organ. Im ersteren Fall ist die zyklonartige Wirkung auf einen besonderen Wandteil des Pumpengehäuses zurückzuführen, der gegenüber der Flüssigkeitsströmung feststeht und den Außenumfang des Strömungsgehäuses begrenzt, wobei die das Laufrad durchströmende, Gasblasen mitführende Flüssigkeit an der Pumpengehäusewandung axial abgelenkt wird, so daß diese Wandung ähnlich der eines Zyklons wirkt, bei dem sich die spezifisch leichteren Teilchen auf der der Innenwand des Leitkanals gegenüberliegenden Seite abscheiden.

Bei Verwendung eines zentrifugenartigen Organs ist das Laufrad der Pumpe geschlossen ausgebildet, und der Leitkanal rotiert zusammen mit dem Laufrad, wodurch auf die Flüssigkeit eine Zentrifugalwirkung ausgeübt wird, die den gewünschten Trenneffekt im Hinblick auf die in der Flüssigkeit mitgel'ührten Gasblasen hat.

Bei der bekannten Kreiselpumpe hat sich nun ais nachteilig erwiesen, daß der erreichbare Wirkungsgrad nicht größer sein kann als der bekanntlich niedrige hydraulische Wirkungsgrad der Strahlpumpe, und zwar auch im gasfreien Betriebszustand, so daß sich die bekannte Pumpe für höhere Förderleistungen nicht wirtschaftlich einsetzen läßt, wodurch ihr Anwendungsgebiet erheblich beschränkt ist.

Es ist nun durchaus bekannt, die Strahlpumpe nicht mit zur Förderung des Hauptstromes heranzuziehen (z.B. DTPS 346 163) und diese, wie im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben, auszubilden. In diesem Fall wird aber zur Abscheidung der in der dem Laufrad zuströmenden Flüssigkeit befindlichen Luft ein besonderer Abscheidebehälter verwendet, der durch eine Druckleitung mit dem Pumpengehäuse in Verbindung steht und über ein Schwimmersystem den Rückfluß der von der Luft befreiten Flüssigkeit zur Saugseite der Pumpe hin gewährleistet. Diese bekannte Vorrichtung löst somit das Problem der Luft- bzw. Gasabscheidung aus der angesaugten Flüssigkeit auf verhältnismäßig aufwendige Weise, da zu dem besonderen Abscheidebehälter auch noch zusätzliche Rohrleitungen zwischen Pumpe und Abscheidebehälter und besondere Luftaustrittsöffnungen an der Pumpe sowie Überlauf- bzw. Steuerventile erforderlich sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die bekannte Kreiselpumpe der genannten Art so weiterzubilden, daß sie bei gasfreiem Betrieb einen besseren Wirkungsgrad erreicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Laufrad der ersten Pumpenstufe zweiflutig ausgebildet ist und zwei getrennte, voneinander unabhängige Eintrittsöffnungen und Schaufelkränze besitzt, wobei der eine Schaufelkranz an die Strahlpumpe und der andere Schaufelkranz an den Saugstutzen und Druckstutzen bzw. an die nächstfolgende Pumpenstufe angeschlossen ist.

Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ist somit die Verwendung eines zweiflutigen Laufrades in der ersten Pumpenstufe, das zwei Schaufelkränze aufweist, bei dem der eine anstromseitig im Hauptförderstromkreis liegt, während der andere mit einer Zirkulationsströmung beaufschlagt wird. Diese Parallelschaltung zweier Förderströme hat zur Folge, daß die Kreiselpumpe in gasfreiem Betriebszustand im Hauptförderstrom wie eine normale Kreiselpumpe arbeitet und auch deren Wirkungsgrad aufweist, also wirkungsgradmäßig hier nicht mehr von der Strahlpumpe abhängig ist. Während also bisher bei den Pumpen der eingangs genannten Art der Förderstromkreis und der Zirkulationsstromkreis der Pumpe nicht voneinander getrennt waren, wird erfindungsgemäß eine Vermischung dieser beiden Stromkreise im Ansaugbereich des Laufrades vermieden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

F i g. 1 eine einstufige Kreiselpumpe im Längsschnitt, F i g. 1 a eine saugseitige Teilansicht, wobei einzelne Konstruktionselemente im Querschnitt dargestellt sind, F i g. 2 eine mehrstufige Kreiselpumpe im Längsschnitt, und

F i g. 2a eine saugseitige Teilansicht, bei der die eine Querschnittshälfte geöffnet ist.

In den Zeichnungen zeigen die voll ausgezogenen Pfeile den Strömungsweg der Flüssigkeit und die gestrichelten Pfeile den Strömungsweg der mit angesaugten Luft.

Nach Inbetriebnahme der Pumpe verbleibt nach einmaliger Flüssigkeitsfüllung die zum Selbstansaugen erforderliche Flüssigkeitsmenge in der Pumpe.

Im Fall der einstufigen Ausführung von F i g. 1 und la

⁶S gerät die während des Selbstansaugens zu fördernde Luft durch den Saugstutzen 1 und den Saugspalt 2 in den Diffusor 3, wo sich die Luft mit dem Rücklauf- oder Kreislauf-Flüssigkeitsstrom vermischt und danach in

den Schaufelkranz 4 und von dort in einen Strömungskanal 5 gelangt, wo sich Flüssigkeit und Luft entmischen. Der Weg der Flüssigkeit führt über das Rücklauf-Drallminderungselement 6, den Leitkanal 7 und das Doppel-Leitorgan 8a in den Injektor 9, von wo die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in den Di.'fusor 3 strömt, wobei sie durch den Saugspalt 2 Luft mitreißt. Die aus dem Strömungskanal 5 austretende Luft strömt dagegen über das Ableitungs-Drallminderungselement 10a und das Doppel-Leitorgan 8a in den Druckstutzen 12.

Ein Ausführungsbeispiel für die mehrstufige Ausführung zeigen F i g. 2 und 2a. Hier ist die Arbeitsweise der ersten Stufe grundsätzlich gleich derjenigen der oben beschriebenen einstufigen Ausführung, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Luft aus dem Strömungskanal 5 durch den Innenraum 13 und den Schaufelkranz 4 selbst, und zwar durch die Bohrungen Sb der Schaufelung, in den Schdufelkranz 11 gelangt und über die weiteren Laufradstufen 15, 16 den Weg zum Druckstutzen 12 findet, während sich der Strömungsweg der Flüssigkeit primär über das Rücklauf-Drallrninderungselement 6, den Leitkanal 7, den Injektor 9, den Diffusor 1, den Schaufelkranz 4 und den Sirömungskanal 5 schließt. Beim Anlaufen dringt die durch den Schaufelkranz 11 geförderte Flüssigkeit durch den in der Gehäusewand befindlichen Spalt über das Rücklauf-Drallminderungselement 6 in den Rücklaufkreis ein.

Die Flüssigkeit wird nach erfolgter Entlüftung der Ansaugleitung aus dem Saugstutzen 1 durch den

ίο Schaufelkranz 11 und durch die Laufradstufen 15, 16 zum Druckstutzen 12 gefördert.

Der Hauptvorteil der oben beschriebenen selbstansaugenden Kreiselpumpe liegt darin, daß sie einen gegenüber anderen bekannten Pumpen dieser An höheren Wirkungsgrad bei geringerem Platzbedarf aufweist, einfach und äußerst funktionssicher ist, und sich infolge des Wegfalles enger Passungen sowie besonderer Zusatzelemente auf einfache und billige Weise auch aus korrosionsbeständigen Werkstoffen.

insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, herstellen läßt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Ein- oder mehrstufige selbstansaugende Kreiselpumpe, die ein in einem Gehäuse mit Saug- und Druckstutzen angeordnetes, in einer ersten Pumpepstufe an ein mit dem Saugstutzen verbundenes, strahlpumpenartiges Organ angeschlossenes Laufrad und einen zyklon- oder zentrifugenartigen Teil zur Ausscheidung der Luft aufweist, welcher Teil über einen drallvermindernden Leitapparat und einen Leitkanal mit der Strahlpumpe bzw. mit dem Druckstutzen in Verbindung steht, wobei gegebenenfalls vorhandene weitere Pumpenstufen hingegen mit herkömmlich ausgebildeten Laufrädern und Leitapparaten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad der ersten Pumpenstufe zweiflutig ausgebildet ist und zwei getrennte, voneinander unabhängige Eintrittsöffnungen und Schaufelkränze (4, ti) besitzt, wobei der eine Schaufelkranz (4) an die Strahlpumpe (2, 3, 9) und der andere Schaufelkranz (11) an den Saugstutzen (1) und Druckstutzen (12) bzw. an die nächstfolgende Pumpenstufe angeschlossen ist.