DE23070C - Innovation in centrifugal pumps - Google Patents

Innovation in centrifugal pumps

Info

Publication number
DE23070C
DE23070C DENDAT23070D DE23070DA DE23070C DE 23070 C DE23070 C DE 23070C DE NDAT23070 D DENDAT23070 D DE NDAT23070D DE 23070D A DE23070D A DE 23070DA DE 23070 C DE23070 C DE 23070C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
line
water
blade
points
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DENDAT23070D
Other languages
German (de)
Original Assignee
K. LEVERKUS in Manchester, England
Publication of DE23070C publication Critical patent/DE23070C/en
Active legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24Vanes
    • F04D29/242Geometry, shape

Landscapes

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

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

KLASSE 59: Pumpen.CLASS 59: Pumps.

Die ^vorliegende Erfindung betrifft eine neue Schaufelform für Centrifugalpumpen.The present invention relates to a new blade shape for centrifugal pumps.

Die bisher construirten Centrifugalpumpen leiden an zwei Uebelständen: einestheils besitzen sie eine zu grofse Umdrehungszahl, andererseits entstehen bei ihnen viele Reibungs- und Stofsverluste.The centrifugal pumps constructed hitherto suffer from two drawbacks: on the one hand, they have them too high a number of revolutions, on the other hand they create a lot of friction and mass losses.

Was den ersten Uebelstand anbetrifft, so kann man ihn bei jeder kleinen Pumpe ohne Mühe nachweisen, indem die Umdrehungszahl oft 2000 bis 3000 in der Minute beträgt. Aber auch gröfsere Pumpen würden bei dem üblichen Verhältnifs des äufseren Raddurchmessers zum Rohrdurchmesser eine zu grofse Umdrehungszahl verlangen, sobald die Förderhöhe ungewöhnlich grofs wird. As for the first problem, it can be easily dealt with with any small pump prove by the number of revolutions is often 2000 to 3000 per minute. but Larger pumps would also work with the usual ratio of the outer wheel diameter to the Pipe diameter require too high a number of revolutions as soon as the delivery head becomes unusually high.

Den letzteren Uebelstand anlangend, so wird man ihn leicht begreifen, wenn man bedenkt, wie scharfe Krümmungen und Ablenkungen das Wasser häufig durchlaufen mufs und wie starken Stöfsen es ausgesetzt ist. Für alle rationell construirten Pumpen mit Leitgehäuse, d. h. mit einer Hülle, welche das Schaufelrad am äufseren Umfange zu dem Zweck einschliefst, um das austretende Wasser aufzusammeln und nach dem Druckrohr abzuliefern, mufs hervorgehoben werden, dafs das Wasser nie: tangential aus dem Rade in das Leitgehäuse austritt, sondern in einer Richtung, die von der Tangente an das Rad bedeutend abweicht. Dies hat wesentliche Stofsverluste zur Folge, weil das Wasser nicht in der vom Schaufelrad gegebenen Richtung verharren kann, da das Leitgehäuse eine feste Wand bildet, gegen welche das Wasser anprallt, um nur noch mit der Seitencomponente der ursprünglichen Geschwindigkeit am Leitgehäuse entlang nach dem Druckrohr zu gelangen. Der Winkel, unter dem das Wasser das Schaufelrad verläfst, beträgt bei den gewöhnlichen Pumpen 10 bis 3 o° und mehr, während er bei den vorliegenden Pumpen viel kleiner, im Mittel 2 bis 30, höchstens 5° genommen wird, so dafs. das Wasser sehr nahe tangential aus dem Rade gelangt. Ferner haben die gewöhnlichen Pumpen stets einen Uebergangshals am Leitgehäuse, weil die Geschwindigkeit, mit welcher das Wasser aus', dem Schaufelrad austritt, sehr viel gröfser (zwei- bis fünfmal) ist, als diejenige im Druckrohr. ·„; Dieser Uebergangshals nun ist viel zu kurz, als dafs nicht dennoch Effectverluste durch Geschwindigkeitsänderungen entstehen. Pumpen ohne Leitgehäuse haben gewöhnlich den Nachtheil, dafs. das Wasser mit zu grofser Geschwindigkeit aus dem Rade austritt, so dafs Effect Verluste1 entstehen. Diese vielen Wasserablenkungen und Kraftverluste durch Contractionen wegen schneller Querschnitts- und Geschwindigkeitsänderungen haben einen nachtheiligen Einflufs auf den Wirkungsgrad, so dafs zugleich in Rücksicht auf die hohe Umdrehungszahl die zulässige Förderhöhe für die Centrifugalpumpen nur sehr gering ist.As for the latter problem, it will be easily understood if one considers how sharp curves and deflections the water must often traverse, and how strong shocks it is exposed to. For all rationally constructed pumps with a guide housing, i.e. with a cover which encloses the impeller on the outer circumference for the purpose of collecting the escaping water and delivering it to the pressure pipe, it must be emphasized that the water never: tangentially out of the impeller into the Leader housing emerges, but in a direction that deviates significantly from the tangent to the wheel. This results in significant material losses, because the water cannot remain in the direction given by the paddle wheel, since the guide housing forms a solid wall against which the water impacts, with only the side component of the original speed along the guide housing towards the pressure pipe reach. The angle at which the water verläfst the impeller is, in the ordinary pump 10-3 o ° and more, while it is made much smaller in the present pump, on average 2 to 3 0, not more than 5 °; so that. the water comes out of the wheel very close to tangential. Furthermore, the usual pumps always have a transition neck on the guide housing, because the speed at which the water exits the paddle wheel is much greater (two to five times) than that in the pressure pipe. · "; This transition neck is much too short to prevent losses of effect due to changes in speed. Pumps without a guide casing usually have the disadvantage that this is the case. the water emerges with too great velocity from the wheel; so that losses Effect 1 are formed. These many water deflections and power losses due to contraction due to rapid changes in cross-section and speed have a detrimental effect on the degree of efficiency, so that at the same time, in view of the high number of revolutions, the permissible delivery head for the centrifugal pumps is only very low.

Vorliegende Pumpen sollen dagegen mit Hülfe der Schaufelform so angeordnet werden, dafs erstens die Umdrehungszahl durch Wahl eines geeignet grofsen Durchmessers klein bleibt, und zweitens das Wasser in zweckmäfsiger Weise geführt wird und alle unnöthigen Querschnittsund Geschwindigkeitsänderungen, sowie alle heftigen Stofsverluste vermieden bleiben. Mittelst dieses neuen Princips wird die zulässige Förder-The present pumps, on the other hand, should be arranged with the aid of the blade shape in such a way that first, the number of revolutions remains small by choosing a suitably large diameter, and Secondly, the water is conducted in an expedient manner and all unnecessary cross-sections and Changes in speed and all violent material losses are avoided. Middle of this new principle, the admissible funding

höhe für Centrifugalpumpen von 5 bis 10 m auf 100 bis 200 rh und mehr vergröfsert.Height for centrifugal pumps increased from 5 to 10 m to 100 to 200 rh and more.

Die neue Schaufelform bildet eine veränderliche archimedische Spirale, und zwar eine solche, in deren Polargleichung r = a · φ der Factor a entweder gleichmäfsig oder ungleichmäfsig abnimmt, wenn der Polarwinkel φ wächst, wobei r der Radius vector ist. Das Gesetz für das Abnehmen oder Wachsen der Factoren richtet sich nach den gegebenen Verhältnissen.The new blade shape forms a variable Archimedean spiral, namely one in which the polar equation r = a · φ of the Factor either a decrease or gleichmäfsig ungleichmäfsig when the polar angle φ increases, where r is the radius vector. The law for the decrease or increase of the factors depends on the given circumstances.

Die Anzahl der Schaufeln wird nach der Gföfse der Schaufelräder und ihrer leichten Herstellung bestimmt. Sie können entweder alle vom Eintrittsumfange des Rades ununterbrochen bis zum Austrittsumfange reichen, oder sie können theilweise verkürzt werden, so dafs entweder am Eintritt mehr Schaufeln stehen als am Austritt, oder umgekehrt.The number of blades depends on the size of the blades and their ease of manufacture certainly. You can either uninterrupted all of the entry scope of the wheel extend to the extent of the exit, or they can be partially shortened, so that either on There are more shovels at the inlet than at the outlet, or vice versa.

Das Verfahren zum Verzeichnen der Schaufelform besteht in folgendem:The procedure for tracing the blade shape is as follows:

Es ist zunächst stets ein Diagramm für die Geschwindigkeiten und eine Hülfsconstruction erforderlich, nach deren Festlegung die Schaufel verzeichnet werden kann. Es seien die folgenden Gröfsen gegeben (s. Fig. 1), unter der Voraussetzung, dafs die Flüssigkeit am inneren Umfang in das Schaufelrad eintrete:First of all there is always a diagram for the speeds and an auxiliary construction required, after which the blade can be recorded. Let them be the following Sizes given (see Fig. 1), provided that the liquid on the inner circumference enter the paddle wheel:

rt der innere Radhalbmesser, r t is the inner wheel radius,

r·,, der äufsere Radhalbmesser,
' gt die absolute Geschwindigkeit des Wassers beim Eintritt in das Schaufelrad,
r · ,, the outer wheel radius,
' g t the absolute speed of the water when entering the paddle wheel,

g 2 dieselbe Geschwindigkeit beim Austritt, g 2 the same exit speed,

V1 die innere Umfangsgeschwindigkeit des Rades, V 1 is the inner peripheral speed of the wheel,

Vi die äufsere Umfangsgeschwindigkeit desselben, Vi is the external peripheral speed of the same,

ef die radiale Components von gt (diese Geschwindigkeit kann nun etwas verändert werden, um einem Rücklaufe, ähnlich wie bei Schiffsschrauben, Rechnung zu tragen), e f is the radial components of g t (this speed can now be changed a bit to allow for a reverse motion, similar to that of a ship's propeller),

et die radiale Componente von g2, e t is the radial component of g 2 ,

U1 die radiale Geschwindigkeit, mit welcher sich das Wasser längs der Schaufel beim Eintritt in das Rad bewegt, U 1 is the radial speed with which the water moves along the blade when entering the wheel,

«2 diese relative Geschwindigkeit beim Austritt, « 2 this relative speed at the exit,

bt die Schaufelhöhe beim Eintrittsumfang, b t is the blade height at the inlet circumference,

b2 dieselbe beim Austrittsumfang. b 2 the same for the exit circumference.

Um zunächst das Diagramm der Geschwindigkeiten zu verzeichnen, trage man in Fig. 2 in einem beliebigen Mafsstabe auf der geraden Linie A-G die Umfangsgeschwindigkeiten des Rades V1 = AB und e»j'= AG ab, theile die Strecke B-G in mehrere gleiche Theile, errichte in den Theilpunkten B CD E . . . . Lothe nach oben und nach unten, setze im Loth in B die radiale Eintritts geschwindigkeit C1 = BB' und ziehe B'-G' parallel zu A-G. Diese Linie B'-G' schneidet die Lothe in C £>'£'.... Man verbindet diese Punkte C D' £'. . . mit A durch gerade Strahlen, die das Loth BB' in den in der Figur markirten Punkten schneiden, und zieht von diesen Punkten Parallelen zu A-G nach den zugehörigen Lothen , d. h. bis- C" D" E" . . . . Unterhalb der' Linie ..A-G trage man in den Lothen die zugehörigen Schaufelhöhen BB1 = b,, D D1 . .. . .GG1 = b2 ab, verbinde die Punkte B1 C1 D1 . . . . durch eine gekrümmte Linie, ziehe durch B1 eine Parallele zu A-G, welche die Lothe in C11 Du E11 .... G11 schneidet, schlage um die Punkte C1-D1 E1 ... .. als Mittelpunkte Kreisbogen mit C C11 D Dn EE11 .... als Halbmesser nach unten, verbinde die Schnittpunkte dieser Kreise in A-G mit C1 D1 E1 . . . . durch gerade Linien, ziehe Parallelen hierzu durch CnD11E11 ..·.> nach A-G und schlage ihre Schnittpunkte um die Punkte CDE.... als Mittelpunkte;'nach, den oberen Lothen ab. In den Abschnitten CC" DD'" E'" .... hat man nun ein Mafs .für '.die betreffenden radialen Componenten der absoluten Geschwindigkeiten des Wassers. Um das zu beweisen, hat man das Folgende zu beachten: ; ΛIn order to first record the diagram of the speeds, plot the circumferential speeds of the wheel V 1 = AB and e »j '= AG in an arbitrary scale on the straight line AG in Fig. 2, divide the distance BG into several equal parts, establish CD E in sub-points B. . . . Lothe up and down, set in Loth in B the radial entry speed C 1 = BB ' and draw B'-G' parallel to AG. This line B'-G ' cuts the lot in C £>' £ '.... You connect these points CD' £ '. . . with A through straight rays which intersect the solder BB ' at the points marked in the figure, and from these points draws parallels to AG according to the corresponding perpendiculars, that is to say to- C "D" E " ... below the line ..AG take the associated blade heights BB 1 = b ,, DD 1 ... .GG 1 = b 2 in the plumb bobbins, connect the points B 1 C 1 D 1 through B 1 a parallel to AG, which intersects the Lothe in C 11 D u E 11 .... G 11 , strike around the points C 1 -D 1 E 1 ... .. as centers circular arcs with CC 11 DD n EE 11 .... as a radius downwards, connect the intersection points of these circles in AG with C 1 D 1 E 1 .... With straight lines, draw parallels to this through C n D 11 E 11 .. ·.> To AG and look up their points of intersection around the points CDE .... as center points; 'look up the upper perpendiculars. In the sections CC "DD'" E '" .... one now has a measure" for "the relevant radial ones Components of the absolute velocities of water. To prove this, one has to note the following:; Λ

In einer gegebenen Zeit (z. B. in der Secunde) ist die zu fördernde Wassermenge unverändert dieselbe beim Eintritt in das Rad, beim Durchströmen desselben und beim Austritt. Beim Eintritt ist diese Wassermenge pro Secunde = 2 rt π b, · et , welches Product für jeden Halbmesser constant bleibt. Für einen beliebigen Halbmesser rx , Fig. 1, der dem Punkte D in Fig. 2 entsprechen möge, hat man die Schaufelhöhe bx = DD1 und die Umfangsgeschwindigkeit des Rades Vx = AD, während die unbekannte radiale Geschwindigkeitscompönente mit Hülfe folgender Gleichung gefunden wird:In a given time (e.g. every second) the amount of water to be pumped is unchanged the same when entering the wheel, when flowing through it and when exiting. When entering, this amount of water per second is = 2 r t π b, · e t , which product remains constant for each radius. For an arbitrary radius r x , Fig. 1, which may correspond to the point D in Fig. 2, the blade height b x = DD 1 and the peripheral speed of the wheel V x = AD, while the unknown radial speed component with the aid of the following equation Is found:

2 r, η b, · e, = r,'
2 rx -π ' bx rx
R 2, η b, * e, = r '
2 r x -π 'b x r x

bx b x

Nun ist im Diagramm D D", wie leicht ein-Now it is in the diagram DD " how easily

v
zusehen, = · e und daher
v
watch = · e and therefore

DD'DD '

DD" =DD "=

bx b x

die radiale Wassergeschwindigkeit für rx
zu beweisen war.
the radial water velocity for r x
was to be proven.

Bei genauen Rechnungen mufs man statt der wirklichen Schaufelhöhen etwas kleinere im Diagramm einsetzen, wodurch die Schaufeldicken im Umfang berücksichtigt werden. For exact calculations, instead of the actual blade heights, something smaller must be used Insert diagram, whereby the blade thicknesses are taken into account in the scope.

Trägt man der Deutlichkeit wegen auf eine andere Stelle, Fig. 3, die Linien A- G mit den Lothen BB' CC" DD'" EE'" . ... vom ersten Diagramm über, zieht durch B' eine Parallele B'-A' zu A-G, so nehme man jetzt in B eine Richtung B-H für die absolute Eintrittsgeschwindigkeit g, an (sie kann entweder rechts von B-B' oder in derselben, oder linksPlotting the sake of clarity to another position, Fig. 3, the lines A-G with the Lothen BB 'CC "DD"' EE '. "... from the first graph on, pulls by B' a parallel B'- A ' to AG, then in B we now assume a direction BH for the absolute entry velocity g, (it can either be to the right of BB' or in the same, or to the left

von dieser Linie liegen), verbindet H mit A, so hat man in AB die innere Umfangsgeschwindigkeit V1, in B H die absolute Eintrittsgeschwindigkeit gt und in AH die Schaufelgeschwindigkeit u]t d. h. die Geschwindigkeit, mit welcher sich das Wasser etc. längs der Schaufel bewegt (s. Fig. i). Nehme man ferner in G eine Linie G-J so an, dafs _/in einer Parallele durch G'" mit A-G liegt, ferner dafs G-J gleich der absoluten Austrittsgeschwindigkeit g^ wird, oder dafs der Austrittswinkel A_JG A die gewünschte Gröfse erhält, nämlich für die Pumpen mit Leitgehäüse; bis zu oder 30 oder 50, während bei solchen ohne Leitgehäuse der Winkel gröfser (50 bis 90°) genommen werden kann. Man hat alsdann in ähnlicher Weise wie vorher in A G:'die äufsere Umfangsgeschwindigkeit #2, in GJ die absolute Austrittsgeschwindigkeit ^2 und in A J die Schaufelgeschwindigkeit W2. Bei allen diesen Geschwindigkeiten sind ihre Richtungen im: Diagramm zu erkennen.from this line), connects H with A, then one has the inner circumferential speed V 1 in AB , the absolute entry speed g t in BH and the blade speed u ] t in AH, ie the speed at which the water etc. moves along the Shovel moved (see Fig. I). Let us further assume a line GJ in G so that _ / lies in a parallel through G '" with AG , further that GJ is equal to the absolute exit velocity g ^ , or that the exit angle A_JG A receives the desired size, namely for the Pumps with a guide housing; up to 2 ° or 3 0 or 5 0 , while for those without a guide housing the angle can be made larger (50 to 90 °). Then, in a manner similar to that previously in AG: 'the outer circumferential speed # 2 , in GJ the absolute exit speed ^ 2 and in AJ the blade speed W 2. The directions of all these speeds can be seen in the diagram.

Nunmehr verlängert man die Strahlen A H und AJ nach H' und J' entweder durch eine gerade Linie oder nach festgelegten Gesichtspunkten durch irgend eine beliebig gekrümmte Linie mit einander.The rays AH and AJ are now extended to H ' and J' either by a straight line or, according to fixed points of view, by any arbitrarily curved line with one another.

Der Einfachheit wegen und zur Einleitung ist in der Figur eine gerade Linie angenommen, während von gekrümmten Linien weiter unten die Rede sein wird.For the sake of simplicity and as an introduction, a straight line is assumed in the figure, while curved lines will be discussed below.

Man verbindet die Schnittpunkte der Geraden H'-/' in den nach oben verlängertenThe points of intersection of the straight lines H '- /' are connected to those that are extended upwards

Lothen BB' CC" DD'" mit A durchLothen BB 'CC "DD'" with A through

gerade Strahlen, zieht durch C" D'" E"' straight rays, runs through C "D '" E "'

Parallelen mit A-G nach diesen Strahlen und legt endlich durch die gefundenen Punkte eine Curve Hc d efj. Alsdann sind durch die Figur alle Geschwindigkeiten festgelegt. Denn für einen beliebigen Halbmesser rx, der dem Punkte D entsprechen möge, hat man in der in Gedanken gezogenen geraden Linie D-d die absolute Geschwindigkeit gx des Wassers, in A-D die Umfangsgeschwindigkeit Vx und in A-d die Schaufelgeschwindigkeit Ux. Parallels with AG after these rays and finally lays a curve Hc d efj through the found points. Then all speeds are determined by the figure. Because for an arbitrary radius r x , which may correspond to the point D , one has the absolute speed g x of the water in the straight line Dd drawn in thought, the circumferential speed V x in AD and the blade speed U x in Ad .

Trägt man aus diesem Diagramm auf ein Coordinatensystem die Umfangsgeschwindigkeiten (oder Halbmesser) als Abscissen, und die absoluten Geschwindigkeiten sowohl als die Schaufelgeschwindigkeiten als Ordinaten über, so erhält man zwei Curven, welche das Wachsen und Abnehmen dieser beiden Geschwindigkeiten genau angeben.If you transfer the peripheral speeds from this diagram to a coordinate system (or radius) as abscissa, and the absolute velocities as well as the blade velocities as the ordinates above, two curves are obtained which show the increase and decrease of these two speeds specify exactly.

Will man aber diesen Geschwindigkeiten ein anderes Gesetz für ihr Wachsen und Abnehmen vorschreiben, so mufs man entweder die Verbindungslinie H'-J' in eine einfach oder mehrfach gekrümmte Linie verwandeln oder die Schaufelhöhen B B1 CC, D D1 .... abändern, während G G1 natürlich unverändert bleibt.But if one wants to prescribe a different law for their growth and decrease for these speeds, one must either transform the connecting line H'-J ' into a single or multiple curved line or change the blade heights BB 1 CC, DD 1 .... while GG 1 of course remains unchanged.

Dies ist das Diagramm der Geschwindigkeiten.This is the graph of the speeds.

Um die Hülfsconstruction auszuführen, trage man in Fig. 4 auf der Geraden A-G die Winkel /S_ HA G und /$_ JA G von der vorigen Fig. 3 ab, mache AB == rt und A G = r2, errichte in B und G Lothe B H und GJ, welche die Schenkel A H und AJ der aufgetragenen Winkel in H und J schneiden, und lege durch diese Punkte eine solche Linie, dafs die vorliegende Fläche AGJH geometrisch ähnlich der Fläche A G J' H' in der vorigen Fig. 3 wird. Alsdann hat die Fläche in Fig. 4 die Eigentümlichkeit, dafs das Loth BH einen-Werth at des Factoren α in der Polargleichung r = α φ der Schaufelform für den Radius vector rt , und das Loth GJ einen anderen Werth #2 desselben Factoren für den Radius vector r2, mithin die zwischenliegenden Lothe in CDE .... verschiedene Werthe von α für die zwischen^ liegenden Radien vector darstellen.To carry out the auxiliary construction, in Fig. 4, on the straight line AG, take the angles / S_ HA G and / $ _ JA G from the previous Fig. 3, make AB == r t and AG = r 2 , erect in B and G Lothe BH and GJ, which intersect the legs AH and AJ of the plotted angles in H and J , and lay such a line through these points that the present area AGJH is geometrically similar to the area AGJ 'H' in the previous Fig. 3 will. Then 4 has the area in Fig. Peculiarity, that the Loth BH a-value A T of the factors α in the polar equation r = α φ of the blade shape for the radius vector r t, and Loth GJ another value # 2 of the same factors for the radius vector r 2 , hence the intermediate Lothe in CDE .... represent different values of α for the intermediate radii vector.

Nun trage man in Fig. 5 auf der Geraden M-N eine beliebige Länge ab, theile diese in beliebig viel gleiche Theile, errichte in den Theilpunkten Lothe (in der Figur der Deutlichkeit wegen nicht angegeben), theile in der vorhergehenden Fig. 4 (dort ebenfalls der Deutlichkeit wegen nicht angegeben) die Länge B-G in ebenso viel gleiche Theile und errichte in denselben Lothe bis an die Linie H-J. Dann hat man der Eigenschaft der archimedischen Spirale gemäfs zu diesen Lothen oder mit anderen Worten zu den verschiedenen Werthen at .... O3 des Factoren α als Halbmesser die zugehörigen Kreisumfänge 2 at π .. . . 2 «2 π zu ermitteln, dieselben durch eine Zahl η (ζ. B. 8) zu dividiren und die gefundenen Quotienten dann in den Lothen der Fig. 5 nach oben abzutragen und endlich.die oberen Punkte durch eine geeignete Linie M'-N' zu verbinden. Verlängert man in N das Loth so weit nach oben, dafs die Länge N-O in einem beliebigen Mafsstabe gleich dem äufseren Radhalbmesser ;-2 und O-P gleich dem inneren Halbmesser r, wird, verbindet P mit M' durch eine Gerade, zieht durch M hierzu eine Parallele nach N-O, welche die Curve M' N' in α schneidet, fällt von α ein Loth auf M-N nach «,, zieht durch α, eine Parallele zu M'-P nach N-Obisl>2, welche M'-N' in b schneidet, fällt von b ein Loth nach 6, und fährt so fort, bis man über die Linie N- O hinauskommt, so ist die Figur fertig. (Wenn man es für richtiger hält, kann man die Linie P-M' durch Pund M statt M' legen und wie vorher verfahren.)Now, in Fig. 5 , plot any length on the straight line MN , divide this into any number of equal parts, set up Lothe in the partial points (not indicated in the figure for the sake of clarity), and in the previous Fig. 4 (there also not given for the sake of clarity) the length BG in as many equal parts and erect in the same Lothe up to the line HJ. Then one has the property of the Archimedean spiral according to these plumb lines or in other words for the various values a t .... O 3 of the factor α as a radius the corresponding circumferences 2 a t π ... . 2 «2 to determine π, the same to dividiren by a number η (ζ., 8), and then ablate the ratios found in the Lothen FIG. 5 upward and endlich.die upper points by a suitable line M'-N ' to connect. If one extends the plumb bob in N so far upwards that the length NO equals the outer radius of the wheel in any measure; - 2 and OP equals the inner radius r , connects P with M ' by a straight line, draws a straight line through M A parallel to NE, which intersects the curve M 'N' in α , falls from α a Loth to MN to «,, runs through α, a parallel to M'-P to N-Obisl> 2 , which M'-N ' cuts in b , a plumb bob falls from b to 6, and continues in this way until one comes over the line N-O , the figure is finished. (If you think it is more correct, you can put the line PM ' through P and M instead of M' and proceed as before.)

Den Grund dieses Verfahrens erkennt man leicht, wenn man bedenkt, dafs die Winkel, welche die Schaufelgeschwindigkeit mit den Umfangsgeschwindigkeiten im Diagramm einschliefsen oder, was dasselbe ist, die Winkel, welche die Schaufelwände für gegebene Halbmesser mit den Tangenten an deren Kreisen einschliefsen, durch das Diagramm festgelegt sind und daher die Schaufelform so sein mufs,The reason for this procedure can easily be seen if one considers that the angles which include the blade speed with the peripheral speeds in the diagram or, what is the same, the angles which the vane walls make for a given radius with the tangents enclose their circles, are determined by the diagram and therefore the blade shape must be like this,

dafs diese Bedingung in der That erfüllt wird. Wenn man die sogleich zu besprechende Schaufelform betrachtet, so findet man bald, dafs auf r/8 Umdrehung Y8 von 2 ax π ■ mehr auf den vorhergehenden gesetzt werden mufs, um den Radius vector zu erhalten.that this condition is indeed fulfilled. If one looks at the shape of the blade, which is to be discussed immediately, one soon finds that for r / 8 rotation Y 8 of 2 a x π ■ more must be set to the previous one in order to obtain the radius vector.

Man hat z. B. im Anfange den Radius vector r; und nach '/8 Umdrehung '/s vom Kreisumfange des Werthes α in der Polargleichung r = α φ als Halbmesser, d. h. MM' = Pa2 mehr hinzuzufügen, so dafs der Radius vector == rt -\- Pa1 = Oa3 wird u. s. w.One has z. B. at the beginning the radius vector r ; and after '/ 8 revolution ' / s of the circumference of the value α in the polar equation add r = α φ as a radius, that is, MM ' = Pa 2 , so that the radius vector == r t - \ - Pa 1 = Oa 3 will etc

Dies ist die Hülfsconstruction.This is the auxiliary construction.

Jetzt kann man die Schaufelform selbst verzeichnen. Now you can mark the shape of the shovel yourself.

Man schlägt in Fig. 6 mit r, und r2 Kreise, theilt den Umfang derselben in η (hier 8) gleiche Theile, verbindet die Theilpunkte im Umfange mit dem Mittelpunkt Q durch gerade Linien, setzt den Zirkel in O der Hülfsconstruction ein, fafst Oe1 ab, trägt diese Länge in der neuen Figur von Q auf Q, nach β ab, fafst O b2 in den Zirkel, trägt es auf Q 2 nach γ ab und fährt so fort, bis man an den äufseren Kreisumfang gelangt. Durch die gefundenen Punkte α β y ^.... läfst sich endlich die gesuchte Schaufelform legen.In Fig. 6 one draws two circles with r, and r, divides the circumference of the same into η (here 8) equal parts, connects the subpoints in circumference with the center Q by straight lines, inserts the circle in O of the auxiliary construction Oe 1 , takes this length in the new figure from Q to Q , to β, takes O b 2 into the circle, takes it from Q 2 to γ and continues like this until one arrives at the outer circumference of the circle. Through the found points α β y ^ .... the desired blade shape can finally be placed.

Das obige Verfahren läfst sich sehr abkürzen wie folgt: Man setze im Diagramm der Geschwindigkeiten in Fig. 3 auf der Linie A-G (in der Figur nicht angegeben) von A nach G zu den Halbmesser r2 ab, wobei A der Anfangspunkt ist, errichte im Endpunkte ein Loth nach oben, verlängere alle Strahlen AHAc u. s. w. nach diesem Loth, ermittele zu der gröfsten Länge (x) im Loth, d. h. · bis zum Schnittpunkt mit dem verlängerten Strahl A H als Halbmesser die Länge eines hierzu gehörigen Kreisumfanges, dividire dieselbe durch η (hier 8) und setze nun auf die Linie A-G ein Loth y so, dafs die durch den Strahl A H im LotheThe above method läfst very abbreviated as follows:. In the diagram One set of velocities in Figure 3 on the line AG (in the figure, not shown) from A to G at the radius r 2 from wherein A is the start point, be constructed in the End points one plumb line upwards, lengthen all rays AHAc etc. to this plumb bob, determine for the greatest length (x) in the plumb bob, i.e. up to the point of intersection with the extended ray AH as a radius the length of a corresponding circle circumference, divide it by η ( 8 here) and place now to the line AG Loth y so, that the through the beam in the AH perpendiculars

abgeschnittene Länge die Gröfse — 2 χ π erhält. Auf einer Linie (ähnlich wie N-O in Fig. s) setze man die Halbmesser r, und rt ab, theile die zwischen rf und r2 liegende Strecke in ebenso viel gleiche Theile, wie in B-G in Fig. 3 geschehen, errichte Lothe und setze im zu ^2 gehörigen Loth die Länge y mit allen Schnittpunkten der Strahlen aus Fig. 3 ein, verbinde diese mit dem Anfangspunkt der geraden Linie (O in Fig. 5 entsprechend) und lege durch die Schnittpunkte dieser Strahlen mit den Lothen eine gekrümmte Linie (ähnlich wie M'-JV' in Fig. 5), setze im Endpunkte von r, ein winkliges Dreieck von 45° an, ziehe eine Linie bis zur gekrümmten Linie, fälle ein Loth, ziehe wieder eine Linie unter dem Winkel von 45° und fälle ein Loth,', bis man zum Endpunkte von r2 gekommen ist. Die gefundenen Schnittpunkte in der geraden Linie sind genau dieselben wie at ^2 ^2 · · · · in Fig. 5.cut length is given the size - 2 χ π . On a line (similar to NO in Fig. S) place the radii r 1 and r t , divide the distance between r f and r 2 into as much equal parts as in BG in Fig. 3, erect Lothe and in the plumb line belonging to ^ 2 insert the length y with all intersection points of the rays from Fig. 3, connect this with the starting point of the straight line (O in Fig. 5 correspondingly) and lay a curved line through the points of intersection of these rays with the plumb bobs Line (similar to M'-JV ' in Fig. 5), put an angled triangle of 45 ° at the end point of r, draw a line up to the curved line, fall a plumb line, draw a line again at the angle of 45 ° ° and drop a plumb bob, 'until one has come to the end point of r 2 . The intersection points found in the straight line are exactly the same as a t ^ 2 ^ 2 · · · · in Fig. 5.

Die praktische Ausführung dieser Pumpen ist in den Fig. 7 bis 14 veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. 7 und 8, 9 und 10, 11 und 12, 13 und 14 je eine Pumpe, während die für verschiedene Fälle erforderliche Schaufelform selbst aus den Fig. 8, 10, 12 und 14 ersichtlich ist. Für geringe Förderhöhe wendet der Erfinder im allgemeinen divergente Seitenflächen statt der convergenten Seitenflächen der gewöhnlichen Pumpen an. Es wächst nämlich in Fig. 7 und 9 die Schaufelhöhe von α β am inneren Umfange auf γ d am äufseren Umfange, während gewöhnlich diese Schaufelhöhe von ■innen nach aufsen abnimmt.The practical design of these pumps is illustrated in FIGS. 7 to 14, namely FIGS. 7 and 8, 9 and 10, 11 and 12, 13 and 14 each show a pump, while the blade shape required for different cases is itself made up of the 8, 10, 12 and 14 can be seen. For low head, the inventor generally uses divergent side surfaces instead of the convergent side surfaces of ordinary pumps. This is because in FIGS. 7 and 9 the blade height increases from α β at the inner circumference to γ d at the outer circumference, while this blade height usually decreases from the inside outwards.

Doch kann diese Divergenz der Seitenflächen abnehmen, je gröfser die Förderhöhe wird, so dafs das Rad parallele, Fig. π und 13, oder convergence Seitenflächen erhält. Dies geschieht, um zu vermeiden, dafs die Schaufelwände am äufseren Umfange zu nahe an einander gerückt werden.But this divergence of the side surfaces can decrease, the higher the delivery head becomes, so that the wheel has parallel, Fig. π and 13, or convergence side surfaces. This happens, in order to avoid that the blade walls move too close to one another on the outer circumference will.

Würde das Wasser nicht tangential . genug austreten, weil die Geschwindigkeit des Wassers beim Austritt aus dem Rade gleich derjenigen im Druckrohr angenommen würde, so nehme man die Austrittsgeschwindigkeit des Wassers gröfser als die Geschwindigkeit des Wassers im Druckrohr," man mufs aber einen allmäligen Uebergang zwischen diesen Geschwindigkeiten ermitteln.The water wouldn't be tangential. leak enough because of the speed of the water would be assumed to be the same as that in the pressure pipe when exiting the wheel, then take it the exit velocity of the water is greater than the velocity of the water in the Pressure pipe, "but one must have a gradual transition between these speeds determine.

Dies thut der Erfinder dadurch, dafs er einen Diffusor (bei den gewöhnlichen Pumpen »Uebergangshals« genannt) von gröfser Länge verwendet, ihn jedoch der leichteren Herstellung wegen krümmt und um das eigentliche Gehäuse der Pumpe in einer oder mehreren Windungen herumwickelt. In Fig. 10 ist ein solcher Diffusor dargestellt, wo er sich von i, durch fg und h gehend, nach dem Druckrohr bei i erstreckt, während das eigentliche Gehäuse durch α b cd und e angegeben wird.The inventor does this by using a diffuser (called "transition neck" in common pumps) of greater length, but for ease of manufacture it bends it and wraps it around the actual housing of the pump in one or more turns. In Fig. 10 such a diffuser is shown, where it extends from i, going through fg and h , to the pressure pipe at i , while the actual housing is indicated by α b cd and e .

In Fig. 14 ist ebenfalls ein Diffusor durch efghi angegeben, während ab ede das eigentliche Leitgehäuse bezeichnen.In Fig. 14, a diffuser is also indicated by efghi , while ab ede denote the actual guide housing.

Dieser Diffusor bei im allgemeinen gröfseren Förderhöhen ermöglicht, dafs das Wasser auch bei parallelen und selbst convergenten Seitenflächen nahezu tangential aus dem Rade austritt und so die gestellte Bedingung erfüllt.This diffuser, at generally higher delivery heights, enables the water as well with parallel and even convergent side surfaces emerges almost tangentially from the wheel and thus fulfills the stated condition.

Claims (1)

Patent-Anspruch:Patent claim: Die Anordnung der Schaufel, in Form einer veränderlichen archimedischen Spirale nach den in der Beschreibung enthaltenen Angaben construirt. The arrangement of the blade, in the form of a variable Archimedean spiral according to the information contained in the description is constructed. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen. BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.For this purpose 2 sheets of drawings. BERLIN. PRINTED IN THE REICH PRINTING COMPANY.
DENDAT23070D Innovation in centrifugal pumps Active DE23070C (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE23070C true DE23070C (en)

Family

ID=299648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT23070D Active DE23070C (en) Innovation in centrifugal pumps

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE23070C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE934492C (en) * 1950-12-01 1955-10-27 Hans List Dr Outside cylindrical spiral housing for centrifugal blower

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE934492C (en) * 1950-12-01 1955-10-27 Hans List Dr Outside cylindrical spiral housing for centrifugal blower

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2744366C2 (en) Radial impeller for a turbo compressor
DE774047T1 (en) TURBINE SHOVEL WITH BRIDGES IN THE OUTLET SHOP, WHICH WORK AS DIFFUSERS
DE3238972C2 (en) Horizontally split housing of a fluid flow machine for gases or vapors
DE19722353A1 (en) Centrifugal pump with an inlet guiding device
DE102021130967A1 (en) paddle wheel
DE23070C (en) Innovation in centrifugal pumps
DE23234C (en) Shovel on fans
DE3148995A1 (en) Axial turbine
DE897616C (en) Axial or conical flow blower or axial or conical flow pump for conveying gases or liquids with a positive degree of reaction
DE112014003154B4 (en) Spiral structure and turbocharger
DE2163011B2 (en) Side channel working machine
DE102008020673A1 (en) Graded stator blade
DE68915278T2 (en) GUIDE BLADE FOR AXIAL BLOWERS.
DE2637985B2 (en) Device for generating a swirl movement of the cylinder charge for valve-controlled piston internal combustion engines
DE69119765T2 (en) PUMP WITH SPIRAL SHOVELS
DE433183C (en) Blades for axial steam or gas turbines
DE24488C (en) Construction of turbine blades
EP1543239B1 (en) Hydraulic machine rotor
DE2043083C3 (en) Blading of a turbomachine with an axial flow
DE2900095A1 (en) AXIAL PUMPS
DE875897C (en) Flow transmission
DE295850C (en)
DE3038735C2 (en) Centrifugal pump
EP0985803B1 (en) Turbine stage with radial inlet and axial outlet
DE602035C (en) Impeller blading for steam or gas turbines