DE2260678A1

DE2260678A1 - Kreiselpumpe mit temperaturabhaengig steuerbaren elastischen schaufelteilen

Info

Publication number: DE2260678A1
Application number: DE19722260678
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Hanagarth
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1974-06-20

Description

Klein, Schanz I in & Becker, Aktiengesellschaft

Kreiselpumpe mit temperaturabhängig steuerbaren elastischen Schaufelteilen

Die Erfindung betrifft eine Kreisel maschine, insbesondere Kreiselpumpe mit ganz oder teilweise aus elastischem Material bestehenden Laufradschaufeln. ' »

Alle Kreiselmaschinen arbeiten wie bekannt immer im Schnittpunkt ihrer Q-H-Kurve und der Rohrleitungskennlinie der Anlage. Für dieses Werte-

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paar Q = Förderstrom (m /ti) und H = Förderhöhe (m) wird deshalb auch z„B, eine Kreiselpumpe ausgelegt, d,h,hier soll sie bei bestem Wirkungsgrad arbeiten, Hier wird auch die Strömungsenergie zu 100% verwertet, teils um in der Anlage vorhandene statische Förderhöhenunterschiede zu überwinden, teils um die unumgänglichen Rohrleitungsverluste aufzubringen. Es muß jedoch Strömungsenergie dann vernichtet werden, wenn ζ B. nur ein geringerer Förderstrom gewünscht wird und dies durch Drosseln mittels einer Armatur erzielt Werden soll. Man spricht hier von der Drosselregelung in einer Anlage. Dies ist sehr teuer in den Antriebskosten, weil einmal über die Kreiselpumpe die Strömungsenergie aufgebracht werden muß und diese wiederum im Regelvorgang mittels z,B- eines Drossel Schiebers mehr oder weniger vernichtet wird.

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Eine zweite Regelart ist die stromsparende Drehzahlregelung, bei weichet die Kreiselpumpe nur so viel Strömungsenergie bei wählbarer Drehzahl erzeugt, wie bei dem jeweiligen Förderstrom seitens der anlageseitigen Rohrleitungskennlinie benötigt wird. Dies ist eine in der Investition ebenfalls sehr teuere Lösung, da ein hierfür zwischen die Kreiselpumpe und dem Antriebsmotor notwendigerweise zu schaltendes Strömungsgetriebe bzw. ein drehzahlregelbarer Motor kostspielig und z.B. im Platzbedarf sehr aufwendig ist.

Man hat auch, wo dies möglich ist, wie z.B. bei axial oder sehr stark axialen Kreiselmaschinen seit alters die Schaufel Verdrehung angewandt, was in der konstruktiven Ausführung wohl, wenn auch teuer, jedoch vertretbar und technisch gut möglich ist Es wurde auch bei radialen Laufrädern schon der Versuch unternommen, an sich bekannte elastische Schaufeln sowohl des Laufrades wie auch des Leitrades in bekannter Weise mit mechanischen Verstelleinrichtungen so zu versehen, daß diese Schaufeln bei Verstellung stufenlos gekrümmte Formen von vorwärts bis rückwärts gekrümmt annehmen können, (DT-Gbm 1 989 104). Diese Art der Schaufelverstellung hat jedoch ihre Probleme und Grenzen hauptsächlich bei höherer Drehzahl.

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Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung der genannten Nachteile, wobei als Lösung eine Kreiselmaschine der eingangs genannten Art verwirklicht wird, mit als elastische Regelkörper ausgebildeten, in ihrer Elastizität bzw. Form entweder von außen regelbaren oder selbsttätig, temperaturabhängig veränderbaren Laufradschaufeln aus Gummi oder Metall, Eine besondere Ausführung kann dabei in einem Gummischaufel-Regelkörper bestehender in ein unelastisches Laufradteil eingesetzt ist, mit eingelegter Bimetallfeder Und einem Heizelement im Innern, Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht in einer selbsttätig und abhängig von der Umgebungstemperatur geregelten BimetalI-feder als Regelkörper, und wieder eine andere Ausführung in einem Gummiregelkörper mit geschlossenen Hohlräumen, die mit durch Temperatur ausdehnungs^ empfindlicher, auf die Umgebungstemperatur ansprechender Flüssigkeit gefüllt sind.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung kann eine gezielte Schaufeleinstellung gegenüber dem um die Schaufel herum herrschenden hydraulischen Strömungskraft-, feld bewirkt werden- .

Die zeichnerische Darstellung nach, den Fig. 1 und 2 veranschaulicht .. . ■

eine Laufradschaufelausführung bei der Kreiselpumpe nach der Erfindung als von außen über elektrische Schleifringe regelbarer Bimetallregelkörper mit Bimetallfeder 3, einem Heizelement 4 und einem Gummimantel 2, der in eine unelastische Schaufelpartie 1 eingesetzt ist,

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Die Fig. 3 dagegen zeigt eine Schaufelausführung als selbsttätiger, von der Umgebungstemperatur abhängiger Schaufelregelkörper in Form einer B!metallfeder 3, die in eine stark verkürzte, unelastische Schaufelpartie 1 eingesetzt ist und die Fig. 4 einen ebenfalls selbsttätigen, von der Umgebungstemperatur abhängigen Schaufelregelkörper mit flüssigkeitsgefUllten Hohlräume^ die auf

Temperaturänderungen reagieren. Diese Ausführung ist dann von erheblichem Vorteil, wenn der Normaleinsatz fUr Heißwasser gedacht ist, jedoch wegen Kaltstarts und temperaturmäßig gemischter Fahrweise die Kreiselpumpe unnötigerweise immer die gleiche Förderhöhe bringt, also auch bei nur kleinem Dampfgegendruck in der Anlage. Durch richtig dimensionierte Schaufel rege !körper nach der Erfindung kann die Q-H-Linie der Kreiselpumpe der mit zunehmender Temperatur und damit mit zunehmendem Dampfgegendruck der Anlage ansteigenden Rohrleitungskennlinie bei wirtschaftlichem Leistungsverbrauch und billiger Antriebsmaschine angeglichen werden., Ebenfalls wird das Problem des Überlastfahrverhaltens bei' niedriger Rohrleitungskennlinie gemildert.

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Claims

Patentansprüche

Kreiselmaschine, insbesondere Kreiselpumpe mit ganz oder teilweise aus elastischem Material· bestehenden Laufradschaufeln, gekennzeichnet durch als elastische Regelkörper ausgebildete, in ihrer Elastizität bzw. Form entweder von außen regelbare oder selbsttätig temperaturabhängig veränderbare Laufradschaufeln aus Gummi oder Metall.
2. Kreiselmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in eine unelastische Schaufelpartie (1) eines Laufrades eingesetzten elastischen Schaufel regel körper, bestehend aus einem Gummimantel (2) mit eingelegter Bimetallfeder (3)u. von außen z.B, elektrisch regelbarem Heizelement (4).
3. Kreiselmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in eine unelastische Schaufel partie (1) eines Laufrades eingesetzten elastischen Schaufelregelkörper, bestehend aus einer in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur selbsttätig regelbaren Bimetallfeder (1).
4. Kreiselmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in eine unelastische Schaufel partie (1) eines Laufrades eingesetzten elastischen Schaufelregelkörper, bestehend aus einem selbsttätig bzw. von außen regelbaren Gummiregel körper (1) mit durch Temperatur ausdehnungsempfindlicher Flüssigkeit gefüllten, geschlossenen Hohlräumen(5).

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