DE2341076A1

DE2341076A1 - PITOT TUBE FOR PITOT PUMPS

Info

Publication number: DE2341076A1
Application number: DE19732341076
Authority: DE
Inventors: John W Erickson
Original assignee: Kobe Inc
Current assignee: Kobe Inc
Priority date: 1972-08-14
Filing date: 1973-08-10
Publication date: 1974-03-07
Also published as: SU562215A3; DK136992B; JPS522801B2; JPS49108601A; NL148982B; NO139233C; FR2196680A5; AU469192B2; NO139233B; NL7310421A; DK136992C; IT994138B; AR199485A1; BE803521A; DE2341076B2; US3776658A; AU5857173A; GB1395302A; DE2341076C3; SE391967B

Description

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Kobe, Inc., Huntington Park / California (V.St.ν.Α.)Kobe, Inc., Huntington Park / California (V.St.ν.Α.)

Pitotrohr für PitotpumpenPitot tube for pitot pumps

Die Erfindung betrifft allgemein Kreiselpumpen und insbesondere eine Pitot-Kreiselpumpe, die als Hauptelemente aufweist ein rotierendes Gehäuse, Mittel, die dem Gehäuse eine zu pumpende Flüssigkeit zuführen, einen Auslasskanal, der zum rotierenden Gehäuse koaxial angeordnet ist, und ein Pitotrohr im rotierenden Gehäuse, das die Flüssigkeit am Umfang des Gehäuses mit' einem Staueffekt aufnimmt und zum Auslasskanal leitet. Das Pitotrohr verläuft radial zum rotierenden Gehäuse und ist am außen gelegenen Ende und am Umfang des Gehäuses mit einem Einlass versehen, der zur Drehung des Gehäuses entgegengesetzt ausgerichtet ist. Das Pitotrohr ist am innen gelegenen Ende mit einem Auslass versehen, der mit dem Auslasskanal in Verbindung steht.The invention relates generally to centrifugal pumps, and more particularly a pitot centrifugal pump, which has as main elements a rotating housing, means for supplying a liquid to be pumped to the housing, an outlet channel leading to the rotating Housing is arranged coaxially, and a Pitot tube in the rotating housing, which the liquid on the circumference of the housing with 'a Absorbs the back-up effect and directs it to the outlet channel. The pitot tube runs radially to the rotating housing and is on the outside Provided at the end and circumference of the housing with an inlet which is oriented in the opposite direction to the rotation of the housing. The pitot tube is provided with an outlet at the inner end, which is in communication with the outlet duct.

Kreisel- oder Schleuderpumpen der beschriebenen Art sind an sich bekannt und weisen einen sehr einfachen Aufbau zum Pumpen von Flüssigkeiten unter hohen Drücken und in verhältnismäßig großen Lengen auf.Centrifugal or centrifugal pumps of the type described are known per se and have a very simple design for pumping of liquids under high pressures and in relatively large lengths.

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ο _ο _

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die StrÖmungsverluste im Pitot- oder Aufnaidnerohr einer Kreiselpumpe der beschriebenen Art zu vermindern.The invention is based on the problem of the flow losses in the pitot or Aufnaidnerrohr a centrifugal pump described Kind of diminish.

Die Erfindung sieht ein Pitotrolir für eine Pitotpunrpe vor, das radial auf Abstand stehende Innen- und Außenanden aufweist sowie umfangsmäßig auf übstand stehende vordere und rückwärtige Kanten, die durch auf Abstand stehende Seitenwandungen verbunden sind, wobei ein radialer Kanal gebildet wird, und das am Außenende einen Einlass aufweist, der derselben Richtung zugewandt ist wie die vordere Kante, und der mit dem Außenende des radialen Kanals durch einen am Umfang nach rückwärts verlaufenden Kanal verbunden ist, welches Pitotrohr am innen gelegenen Ende und an einer der Seitenwandungen mit einem Auslass versehen ist, der mit dem innen gelegenen Ende des radialen Kanals in Verbindung steht. Das Pitotrohr ist ferner mit einem Strömungsteilungsflügel versehen, der im radialen Kanal angeordnet ist und seitlich von der einen zur anderen Seitenwandung des Pitotrohres verläuft sowie vom angrenzenden Auslass allgemein radial nach außen zum angrenzenden Außenende des radialen Kanals, welcher Flügel den radialen Kanal im Pitotrohr an den vorderen und rückwärtigen Kanten in eine vordere und eine rückwärtige Abteilung unterteilt, wobei das Außenende der Flügels vom rückwärts verlaufenden Kanal in bezug auf den Einlass umfangsmäßig auf Abstand gehalten wird.The invention provides a Pitotrolir for a Pitotpunrpe, which has radially spaced inner and outer edges and circumferentially spaced front and rear edges Edges that are connected by spaced sidewalls, forming a radial channel, and that at the outer end has an inlet facing the same direction is like the leading edge, and the one with the outer end of the radial channel through a channel running backwards on the circumference is connected, which pitot tube is provided at the inner end and on one of the side walls with an outlet which with the inner end of the radial channel in connection stands. The pitot tube is further provided with a flow dividing vane which is arranged in the radial channel and laterally runs from one side wall of the pitot tube to the other and from the adjoining outlet generally radially outwards to the adjacent outer end of the radial channel, which wing is the radial channel in the pitot tube at the front and rear Edges divided into a front and a rear compartment, with the outer end of the wing from the rearward channel is circumferentially spaced with respect to the inlet.

Als Folge des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Pumpe verläuft die Strömung durch das Pitotrohr und durch den Auslasskanal wirbeifrei. Es wurde herausgefunden, dass ohne den Strömungsaufteilungsflügel im oder am Auslass des Pitotrohres starke Viirbel erzeugt werden, wodurch nohe StrömungsVerluste verursacht werden, die vom Strömungsaufteilungsflügel stark vermindert werden. As a result of the construction of the pump described above, the flow passes through the pitot tube and through the outlet channel ad free. It was found that without the flow splitter vane Strong vortices are generated in or at the outlet of the pitot tube, which causes high flow losses which are greatly reduced by the flow splitter vane.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beliegenden Zeichnungen ist dieThe invention will now be described in detail. In the accompanying drawings is the

E'ig.1 ein Längsschnitt durch eine mit einem Pitotrohr nach der Erfindung ausgestattete Pitotpumpe,E'ig.1 a longitudinal section through a pitot tube according to Pitot pump equipped with the invention,

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Fig_o2 ein vergrößert gezeichneter Querschnitt durch das erfindungsgemäße Pitotrohr nach der Linie 2-2 in der Fig.1 und in der Figo3,Figure 2 _o a marked cross-section increased by the pitot tube according to the invention along the line 2-2 in Figure 1 and in the Figo3,

Fi^. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in der Fig.2,Fi ^. 3 a section along the line 3-3 in FIG.

Fig.4 ein Schnitt durch die Verstrebung des Pitotrohres nach der Linie 4-4 in der Fig,2,4 shows a section through the strut of the pitot tube the line 4-4 in Fig, 2,

Fig.5 ein der Fig«4 ähnlicher Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig.2, und die5 shows a section similar to FIG. 4 along the line 5-5 in of Fig.2, and the

Fi^.6-13 je ein Schnitt durch das rückwärtige Ende des Pitotrohrkopfes nach den Linien, 6-6, ?-7> 8-8, 9-9» 10-10, 11-11, 12-12 und 13-13 in der Fig_o2.Fi ^ .6-13 each a section through the rear end of the pitot tube head according to the lines, 6-6,? -7> 8-8, 9-9 »10-10, 11-11, 12-12 and 13-13 in Fig _o 2.

Die Fig.1 zeigt eine Pitot-Pumpe 20 mit einem Außengehäuse 22, in dem ein rotierendes Gehäuse 24 angeordnet ist. Bei der dargestellten besonderen Konstruktion wird das rotierende Gehäuse 24 von einem ain Gehäuse 22 angebrachten Elektromotor 26 angetrieben, dessen Welle 28 das rotierende Gehäuse 24 trägt» Das rotierende Gehäuse 24 kann natürlich im Außengehäuse 22 von Lagern getragen werden.1 shows a pitot pump 20 with an outer housing 22, in which a rotating housing 24 is arranged. In the The special construction shown, the rotating housing 24 is driven by an electric motor 26 attached to the housing 22, the shaft 28 of which carries the rotating housing 24. The rotating housing 24 can of course be supported in the outer housing 22 by bearings will.

Das Außengehäuse 22 ist mit einem Einlass 30 für die zu pumpende Flüssigkeit versehen, welcher Einlass mit einer Kammer 32 in Verbindung steht, die zu einem ringförmigen Kanal 34 führt, der sich in eine Endwandung 36 des rotierenden Gehäuses 24 hineinerstreckt. In dieser Bndwandung sind allgemein radial verlaufende Kanäle 38 vorgesehen, die an den innen gelegenen Enden mit dem ringförmigen Kanal 34 in Verbindung stehen, und die an den außen gelegenen Enden mit dem Innenraum des rotierenden Gehäuses 24 an dessen Innenseite in Verbindung stenen.The outer housing 22 is provided with an inlet 30 for the to pumping liquid provided, which inlet with a chamber 32 communicates which leads to an annular channel 34 which extends into an end wall 36 of the rotating housing 24. In this Bndwandung generally radially extending channels 38 are provided, which at the inner ends with the annular channel 34 are in communication, and the outward ends with the interior of the rotating housing 24 on the inside in connection with each other.

Im rotierenden Gehäuse 24 ist ein Pitot- oder ein Aufnahmerohr 40 nach der Erfindung angeordnet, das radial ausgerichtet und am .aubenende mit einem Einlass 42 versehen ist, das in der zum Drehsinne des rotierenden Gehäuses 24 entgegengesetzt gerichtet ist. Das Pitotrohr 40 ist am innen gelegenen Ende mit einem auslass 44 versehen, der koaxial zum rotierenden Gehäuse 24 angeordnet ist und mit einem Auslasskanal 46 in Verbindung steht, welcher auslasskanal gleichfalls koaxial zum rotierendenIn the rotating housing 24, a pitot or a receiving tube 40 according to the invention is arranged, which is radially aligned and at the .aubenend is provided with an inlet 42 which is in the directed opposite to the direction of rotation of the rotating housing 24 is. The pitot tube 40 is provided at the inner end with an outlet 44 which is arranged coaxially with the rotating housing 24 and is in communication with an outlet channel 46, which outlet channel is also coaxial with the rotating one

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Gehäuse 24 angeordnet; ist und zu einen. Auslass 48 am G-ehause 22 führt. Der ringförmige _.ar.al 34 umgibt des Auslasskanal 46 aber einen Teil dessen Längserstreckung.Housing 24 arranged; is and to one. Outlet 48 at G-ehaus 22 leads. The annular _.ar.al 34 surrounds the outlet channel 46, however part of its length.

Da die Arbeitsweise der Pitotpunjpe 20 allgemein "bekannt ist, so erübrigt sich eine weitere Se schrei bung. .as sei nur irurz ausgeführt, dass imtei· der Einwirkung der "bei der Rotation des G-ehäuses 24 erzeugten Fliehkraft am innenrand des G-eLsuses ein hoher Flüssigkeitsdruck erzeugt wird3 so dass die Flüssigkeit aiii Einlass 42 in das I-ltotrohr 40 einströmt, welcher Druck noch weiterhin dadurch erhöht wird direct den Staueffekt, der eine Folge der Orientierung des lüirlasseu 42 ist, der in bezug auf den Dreb.sinn des rotierenden G-ehäuses 24 entgegengesetzt ausgerichtet ist. Die in das Pitotrohr 40 eintretende Flüssigkeit strömt durch den Auslass 4'4· und durch den Auslasskanal 46 zum Haupt au s let s s 48 am Gehäuse 22* Des Iltorrohr ist natürlich ortsfest und auf geeignete Weise am Auslasskanal 46 befestigt.Since the operation of the Pitotpunjpe 20 is generally "known, so there is no need for a further description. .that is only briefly stated, that imtei · the action of the "in the rotation of the G-ehäuses 24 generated centrifugal force on the inner edge of the G-eLsuse a high fluid pressure is generated3 so that the fluid aiii inlet 42 flows into the dead pipe 40, which pressure the jam effect is further increased by this is a consequence of the orientation of the lüirlasseu 42, which is related to on the direction of rotation of the rotating G-ehäuses 24 opposite is aligned. The liquid entering the pitot tube 40 flows through the outlet 4'4 · and through the outlet channel 46 for the main part 48 on the housing 22 * The Iltor pipe is natural fixed in place and attached to the outlet channel 46 in a suitable manner.

Das erfiiidungsgemäßo Pitütrohr 40 ist arc Außenende aib einem stromlinienfcr&igen Kopf 50 ausgestaltet, der in der deitenansieni gekrümmt verlauft und einen ISi-alass 42 aufweist. Der Kopf 50 wird von'einem radial verlaufenden Schaft 52 getragen der die seitlich auf Abstand stehenden Seitenwandungen 54 und die rückwärtigen Kanten 56 5 5£ aufweist, wot ei. der Einlass 42 derselben Sichtung zugewandt ist wie die Kante 56. Pas innen gelegene Ende des Schaftes 52 ist an der entgegengesetzten Seite der Drehachse in bezug auf deren Außenende gelegen, und der Auslass 44 ist an einer der Seitenwandungen ^A- zwischen dem Innen- und dem Außenende des Schaftes angeordnet. Wie am besten aus den Figuren 4 und 5 zu ersehen ist, weist der Schaft 52 einen stromlinienförmigen Querschnitt auf mit verhältnismäßig spitz zulaufenden vorderen und rückwärtigen Kanten 56 und 58.The outer end of the pituit tube 40 according to the invention is designed as a streamlined head 50, which is curved in the lateral direction and has an ISi-alass 42. The head 50 is carried by a radially extending shaft 52 which has the laterally spaced side walls 54 and the rear edges 56 5 5 £, wot ei. the inlet 42 faces the same sighting as the edge 56. The inboard end of the shaft 52 is on the opposite side of the axis of rotation with respect to its outer end, and the outlet 44 is on one of the side walls ^ A- between the inner and outer ends arranged at the outer end of the shaft. As best seen in FIGS. 4 and 5, the shaft 52 has a streamlined cross-section with relatively tapered front and rear edges 56 and 58.

Der Kopf 50 ist mit einem sich nach rückwärts erstreckenden Kanal 60 versehen, der sich stufenlos in das Außenende eines radial verlaufenden Kanales 62 fortsetzt, der nach innen zum Auslass 44 führt und diesen umgibt. Die stromlinienförmige Ausgestaltung des Kopfes 50 ist aus den Figuren 3» 6, 7» 8, 9» 10, 11, 12 und 15 zu ersehen.The head 50 is provided with a rearwardly extending one Channel 60 provided, which continues steplessly into the outer end of a radially extending channel 62, the inside to Outlet 44 leads and surrounds it. The streamlined design of the head 50 is shown in FIGS. 3 »6, 7» 8, 9 »10, 11, 12 and 15 can be seen.

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wichtiges Merkmal der .arfindung ist darin zu sehen, dass der radial verlaufende Kanal 62 von einem Strömungsteilungs-flügel 68 in umfangsmäßig auf Abstand stehende vordere und rückwärtige Abteilungen 64 und 66 unterteilt wird, welcher Flügel 68 vom Innenende des Kanals 62 aus im wesentlichen bis zum Außenende verläuft und an dieser Stelle in einer scharfen Kante 70 endet. Der Flügel 68 überquert und schneidet den Auslass 44, wie am besten aus der Fig«2 zu ersehen ist, und konvergiert in Richtung zur rückwärtigen Kante 58 des Schaftes 52, so dass die rückwärtige Abteilung 66 vom Innen- zum Außenende ein,en stetig kleiner werdenden Querschnitt erhält, während das Umgekehrte für die vordere Abteilung 64 gilt»an important feature of the invention is to be seen in that the radially extending channel 62 from a flow-dividing vane 68 in circumferentially spaced front and rear Divisions 64 and 66 is divided, which wing 68 from the inner end of the channel 62 from substantially to the outer end runs and at this point in a sharp edge 70 ends. Blade 68 traverses and intersects outlet 44, as best seen in Figure 2, and converges in Direction to the rear edge 58 of the shaft 52, so that the rear division 66 from the inner to the outer end, a steadily decreasing cross-section, while the reverse for the front section 64 applies "

Der Flügel 68 bewirkt eine wirbelfreie Strömung durch die Kanäle 60 und 62 und im Auslass 44 in den in den Auslasskanal 46 hinein, wodurch die Strömungsverluste gering gehalten werden. Ohne den Strömungsteilungsflügel 68 bilden sich im Auslass 44 und im Auslasskanal 46 starke Wirbel, die zu sehr hohen Leistungsverlusten führen. Diese werden sehr stark vermindert durch den Einbau des Strömungsteilungsflugels 68, der -ein wichtiges Merkmal der Erfindung darstellt.The wing 68 causes an eddy-free flow through the channels 60 and 62 and in the outlet 44 into the outlet channel 46 into it, whereby the flow losses are kept low. Without the flow splitter vane 68, form in the outlet 44 and strong eddies in the outlet channel 46, which lead to very high power losses. These are greatly reduced by the Incorporation of the flow splitter vane 68, which is an important feature of the invention.

Als weitere wichtige Merkmal des erfindungsgemäßen Pitotrohres seien angeführt, dass im Querschnitt nach der Fig,4 das Verhältnis des größten Abstandes der Außenseiten der Seitenwandungen zum Abstand der vorderen und rückwärtigen Kanten 56 und 58 von einander nis mehr als ungefähr 0,18 betragen soll. Bei diesem Verhältnis wird eine Strömungstrennung um das Pitotrohr 40 herum vermieden, und der Strömungswiderstand des Pitotrohres wird klein gehalten.Another important feature of the pitot tube according to the invention is that in the cross section according to FIG Ratio of the greatest distance between the outer sides of the side walls and the distance between the front and rear edges 56 and 58 from each other should be more than about 0.18. At this ratio, flow separation around the pitot tube 40 occurs avoided, and the flow resistance of the pitot tube is kept small.

Ferner soll der Querschnitt der rückwärtigen Abteilung 66 im Schnitt nach der Fig.4 ungefähr gleich dem halten Querschnitt des Einlasses 42 sein, wodurch die Strömungsverluste an der Übergangsstelle zwischen den Kanälen 60 und 62 gering gehalten werden.Furthermore, the cross section of the rear compartment 66 in the section according to FIG. 4 should be approximately the same as the cross section of the inlet 42, eliminating the flow losses at the transition point between the channels 60 and 62 can be kept low.

Ein weiteres Merkmal ist darin zu sehen, dass die Seitenwandungen 54 im Außenteil des Schaftes 52 parallel verlaufen und schließlich radial nach innen in Richtung zum innen gelegenen Ende des Schaftes divergieren, wie in der Fig.3 dargestellt,Another feature can be seen in the fact that the side walls 54 run parallel in the outer part of the shaft 52 and finally diverge radially inwards towards the inner end of the shaft, as shown in Figure 3,

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wodurch, ein Diffusor geschaffen wird,~ der sich auf den Kopf günstig auswirkt.whereby, a diffuser is created ~ which is favorable on the head affects.

Als weiteres ikerkmal sei angeführt, dass die vorderen und rückwärtigen Abteilungen 64 und 66 an der Übergangsstelle mit dem Auslass 44 nach der Fig.5 so groß wie möglich ausgestaltet sind, um die Strömungsverluste in der Biegung gering zu halten, die diese Abteilungen mit dem Auslass verbindet. Wie aus der Fig.3 zu ersehen ist, ist der Radius bei 74· so groß, wie durchführbar, bemessen, um die Binstromverluste im Auslass 44 klein zu halten.Another feature is that the front and rear departments 64 and 66 at the transition point with the outlet 44 according to FIG. 5 are designed as large as possible in order to keep the flow losses in the bend low, which connects these departments with the outlet. As can be seen from FIG. 3, the radius at 74 is as large as practicable, dimensioned in order to keep the bin flow losses in the outlet 44 small.

An der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen, des Srfindungsgedankens natürlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.In the embodiment of the invention described above can by experts within the framework of the concept of invention of course changes, modifications and replacements made will. The invention itself is therefore only delimited by the accompanying patent claims.

PatentansprücheClaims

4098 1 0/04 1 B4098 1 0/04 1 B.

Claims

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Claims

ι Λ.j Pitot tube for a pitot pump, characterized by

Radially spaced inner and outer ends and circumferentially at a distance from the front and rear edges, caused by side walls that are at a distance from the side are connected to each other, thereby forming a radial channel, through one at the outer end of the 'pitot tube arranged inlet facing the same direction as said front edge, with the outer end of said radial channel connected to the inlet by a circumferentially rearwardly extending channel is, through an outlet at the inner end of the pitot tube and on one of the walls mentioned, which is with communicates with the inner end of the radial channel by means of a flow-dividing vane arranged in the pitot tube, which is arranged in the radial channel and laterally from one side wall of the pitot tube to the other which wing runs from said outlet generally radially outwards to the - ^^ - nzenden outer end of the radial channel runs in the pitot tube and the radial channel into an anterior and a posterior division divided, which are located on the front and rear edges, and with the outer end of the wing from the said inlet is kept circumferentially removed from the rearward-running channel.

2 · pitot tube according to claim 1, characterized in that the said wing crosses and intersects the said outlet,

3. Pitot tube according to claim 1 or 2, characterized in that said wing in said outlet protrudes laterally.

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4 _β pitot tube after. Claim. 1, 2 or 3 »characterized in that the wing and said rear edge converge from the adjacent inner end of the wing in sight to the outer end,

5 · Pitot tube according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that that the minimum cross-section of the rear compartment is approximately equal to the hold cross-section of the said Inlet is.

6 · Pitot tube according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the ratio of the distance between the outer sides of said side walls from one another to the distance the front from the rear edge no more than approximately Is 0.18.

7 · Pitot tube according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the cross-section of the radial channel becomes steadily larger in the direction of the inner end, whereby a diffuser is created.

8, pitot pump with a rotating housing, with means, which feed a liquid to be pumped to the rotating housing, and with one arranged coaxially to the rotating housing Outlet channel, characterized by a pitot tube, which runs radially in the rotating housing and at the outer end

having an inlet facing the direction of rotation of the rotating housing opposite direction, which Pitot tube has axially spaced side walls that delimit a radial channel and circumferentially edges standing at a distance are united with one another, so that the pitot tube is circumferentially spaced has front and rear edges, which pitot tube at the inner end and on one of the side walls is provided with an outlet which is arranged coaxially to the rotating housing and which is the inner end of the radial Channel connects to the outlet channel, which pitot tube

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has a circumferentially rearward running channel, connecting the inlet to the outer end of said radial channel and through a flow splitter vane, the iniradial channel of the pitot tube is arranged and from one side wall to the other of the pitot tube which wing further extends from said adjacent outlet generally radially to the adjacent outer end of the radial channel runs in the pitot tube and divides the radial channel in the pitot tube into two divisions, which are in the rotating housing are circumferentially spaced, with the outer end of the wing circumferentially from the inlet through the backward running canal kept at a distance will.

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