DE2352442A1

DE2352442A1 - Self priming centrifugal pump with bladed rotor - has a number of cup-shaped scoop devices equal to number of rotor blades

Info

Publication number: DE2352442A1
Application number: DE19732352442
Authority: DE
Inventors: Joerg Pieper
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Current assignee: MTU Aero Engines AG; Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 1973-10-19
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1975-04-30
Also published as: DE2352442B2

Abstract

Pump has a rotor arrangement where the fluid is fed from the pump pressure side via an annular gap in a channel wall of the rotor into the blade channels of the rotor for mixing purposes. Near the ring gap is an annular working chamber and cup-shaped scoop devices which cover the annular gap are fixed to the rotor. They project into the annular working chamber and their openings point in the direction of rotation. There is the same number of scoops as there are blades on the rotor.

Description

MOTOREN- UND TURBINEN-UNIONENGINE AND TURBINE UNION

FRIEDRICHSHAFEN &«ffiä 2 3 5 2 A AFRIEDRICHSHAFEN & «ffiä 2 3 5 2 A A

Friedrichshafen.Friedrichshafen.

Selbstansaugende KreiselpumpeSelf-priming centrifugal pump

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit einem Laufrad, bei. der Flüssigkeit von der Pumpendruckseite über einen in einer Kanalwand des Laufrades angeordneten Ringspalt in die Schaufelkanäle des Laufrades zwecks Gemischbildung befördert wird.The invention relates to a self-priming centrifugal pump with an impeller. of the liquid from the pump pressure side via an annular gap arranged in a channel wall of the impeller into the blade channels of the impeller for the purpose of Mixture formation is promoted.

Normale Kreiselpumpen sind bei saugseitig tieferliegendem Flüssigkeitsspiegel nicht in der Lage, die Flüssigkeit selbsttätig anzusaugen. Es sind jedoch verschiedene Konstruktionen bekannt geworden, die eine Selbstansaugung der Kreiselpumpe ermöglichen. Im Prinzip wird, dabei mit einer nach jedem Abschalten in der Pumpe zurückbleibenden Sperrflüssigkeit und mit der Luft der Saugleitung ein förderbares Flüsslgkelts-Luft-Gemisch erzeugt^, das den Schaufelkanal durchströmt und auf der Pumpendruckseite wieder getrennt wird₃ wobei die Flüssigkeit dem Laufrad zur erneuten Gemischbildung zugeführt wird, während die Luft über die Druckleitung entweichen kann.Normal centrifugal pumps are not able to suck in the liquid automatically if the liquid level is lower on the suction side. However, various designs have become known which allow the centrifugal pump to self-prime. In principle, a pumpable liquid-air mixture is generated with a barrier liquid remaining in the pump after each shutdown and with the air of the suction line ^ which flows through the blade channel and is separated again on the pump pressure side ₃ whereby the liquid returns to the impeller Mixture formation is supplied, while the air can escape via the pressure line.

Es ist eine Luft mitfördernde Kreiselpumpe bekannt geworden (DOS 1 403 832)5 die auf der eingangs erwähnten Konstruktion basiert» Dabei wird der der Luftmitförderung dienende Flüssigkeitsumlauf von dem Druckraum der Pumpe über einen Ringspalt in den Schaufelkanal des Laufrades durch den Unterdruck im Schaufelkanal am kleineren Radius der Ströraungsuialenkung bewirkt. Für die Selbstansaugung Ist dieses Prinzip jedoch ungeeignetj, weil es das Vorhandensein einer Flüssigkeits-StrömungA centrifugal pump which also conveys air has become known (DOS 1 403 832) 5 based on the construction mentioned at the beginning based »The fluid circulation used to convey air is used from the pressure chamber of the pump through an annular gap into the blade channel of the impeller through the negative pressure in the blade channel at the smaller radius of the flow deflection causes. However, this principle is unsuitable for self-priming because there is the presence of a liquid flow

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im Schaufelkanal voraussetzt, ohne die der Unterdruck sich nicht ausbilden kann.assumes in the blade channel, without which the negative pressure cannot develop.

Auch die übrigen Maßnahmen der angeführten Offenlegungs schrift, wie Ausnutzung der.Fliehkraft durch Verlegung der Spaltaustrittsöffnung auf einen größeren Umfang gegenüber der Eintrittsöffnung und die Beschaufelung des Spaltes können einen Selbstansaugeeffekt nicht hervorrufen, weil sich ein Treibstrahl bildet, der an der saugseitigen Kreiselradwand anliegt. Dadurch verbleibt der geförderten Luft im Schaufelkanal beim Anfahren genügend Raum, um unter der Wirkung des in der Saugleitung entstehenden Unterdruckes in die Saugleitung zurückzuströmen.The other measures of the cited disclosure document, how to utilize the centrifugal force by relocating the Gap outlet opening to a larger extent compared to the inlet opening and the blading of the gap can do not cause a self-priming effect because a propulsion jet forms on the impeller wall on the suction side is present. As a result, the pumped air remains in the blade channel when starting up enough space to be under the effect of the negative pressure arising in the suction line to flow back into the suction line.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Flüssigkeitsumlauf von der Druckseite der Pumpe über den Ringspalt in den Schaufelkanal des Laufrades auch darm herzustellen und aufrechtzuerhalten s wenn sich, wie bei der Selbstansaugung der Fall, nur Luft im Schaufelkanal befindet«,The object of the invention is also to produce the fluid circulation from the pressure side of the pump via the annular gap in the blade channel of the impeller intestine and maintain s when such, only air in the vane channel is at the self-priming of the case, "

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß neben dem Ringspalt ein ringförmiger Arbeitsraum angeordnet ist und am Laufrad becherförmige, den Ringspalt überdeckende Schöpfeinrichtungen befestigt sind, die in den ringförmigen Arbeitsraum hineinragen und deren öffnungen in Umlaufrichtung weisen.This object is achieved in that in addition to the annular gap an annular working space is arranged and cup-shaped scooping devices covering the annular gap on the impeller are attached, which protrude into the annular working space and whose openings point in the direction of rotation.

Durch die Maßnahme der Erfindung wird ein stetiger Umlauf der Sperrflüssigkeit erzielt» Der Ringspalt kann den Erfordernissen der Selbstansaugung entsprechend so ausgebildet werden, daß ein Flüssigkeitsringstrahl mit gleichbleibendem, grosser oder auch kleiner werdendem Durchmesser entsteht, der aufThe measure of the invention ensures that the barrier fluid circulates continuously. The annular gap can meet the requirements the self-suction are designed accordingly so that a liquid ring jet with a constant, large or also with decreasing diameter arises, which is based on

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der ganzen Breite des Schaufeikanals die Bildung eines förderfähigen Luft-Flüssigkeits-Gemisches ermöglicht. Der Ringspalt kann dabei an der Schaufelkanalwand angebracht sein, die den kleineren Radius der Strömungsumlenkung bildet oder auch gegenüber.the whole width of the show channel the formation of an eligible Air-liquid mixture allows. The annular gap can be attached to the blade channel wall, which forms the smaller radius of the flow deflection or also opposite.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß vorhandene Konstruktionen von Kreiselpumpen ohne nennenswerten Aufwand entsprechend den Erfindungsmerkmalen abgeändert werden können und dadurch die Eigenschaft der Selbstansaugüng erlangen, ohne daß ihre Kennlinien im Flüssigkeitsförderbetrieb durch diese Maßnahmen nennenswert beeinflußt werden. Natürlich kann die Erfindung auch vorteilhaft bei Neukonstruktionen angewendet werden. The advantage of the invention is that existing constructions of centrifugal pumps can be modified according to the features of the invention without significant effort and thereby acquire the property of self-priming, without their characteristics in the liquid pumping operation being significantly influenced by these measures. Of course you can the invention can also be used advantageously in new constructions.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß die Anzahl der becherförmigen Schöpfeinrichtungen mit der Schaufelzahl des Laufrades übereinstimmt, und daß jede becherförmige Schöpfeinrichtung einen zwischen den einzelnen Schaufeln des Laufrades liegenden Abschnitt des Ringspaltes überdeckt.A particularly advantageous embodiment of the object of the invention is that the number of cup-shaped Scooping devices with the number of blades on the impeller, and that each cup-shaped scooping device has one Covered section of the annular gap lying between the individual blades of the impeller.

Dadurch stimmt die Lage der Becherwände am Ringspalt mit der Lage der Schaufelwände überein, so daß der Schaufelkanal ohne Unterbrechung von einer Schaufel bis zur anderen von der eintretenden Flüssigkeit beaufschlagt wird.As a result, the position of the beaker walls at the annular gap matches the Position of the blade walls match so that the blade channel without interruption from one blade to the other from the incoming one Liquid is applied.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Kreiselpumpe und1 shows a section through a centrifugal pump designed according to the invention and

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Fig. 2 einen Teilschnitt durch die becherförmigen Schöpfeinrichtungen. 2 shows a partial section through the cup-shaped scooping devices.

In einem Pumpengehäuse 11 ist ein Laufrad 12 mit durch Schaufeln 13 und Kanalwänden 14 und 15 gebildeten Schaufelkanälen 16 angeordnet. Eine Saugleitung 17 ist so ausgebildet, daß nach dem Abschalten der Pumpe eine Sperrflüssigkeit mit einem Flüssigkeitsspiegel 18 in der Pumpe stehenbleibt. Ein Ringkanal 19 umgibt die Pumpe auf der Druckseite und mündet in eine Druckleitung 20. Von der Pumpendruckseite besteht über einen ersten Ringspalt 21 zwischen Pumpengehäuse 11 und Laufrad 12 und über einen zweiten Ringspalt 22 eine Verbindung mit den Schaufelkanälen 16. Neben dem zweiten Ringspalt 22 ist ein ringförmiger Arbeitsraum 23 angeordnet. Am Laufrad 12 sind becherförmige, den zweiten Ringspalt 22 überdeckende Schöpfeinrichtungen 24 befestigt, die in den ringförmigen Arbeitsraum 23 hineinragen und deren öffnungen 25 in Umilauf.richtung 26 weisen.In a pump housing 11 is an impeller 12 with blades Blade channels 16 formed by 13 and channel walls 14 and 15 arranged. A suction line 17 is designed so that after the pump is switched off, a barrier liquid with a liquid level 18 stops in the pump. An annular channel 19 surrounds the pump on the pressure side and opens into a pressure line 20. From the pump pressure side there is a first annular gap 21 between the pump housing 11 and the impeller 12 and above a second annular gap 22 connects to the blade channels 16. In addition to the second annular gap 22, an annular working space 23 is arranged. On the impeller 12 are cup-shaped, the second annular gap 22 is attached to scooping devices 24 which overlap and protrude into the annular working space 23 and their openings 25 point in the circumferential direction 26.

Die Anzahl der becherförmigen Schöpfeinrichtungen 24 stimmt mit der Anzahl der Schaufeln I3 überein und jede becherförmige Schöpfeinrichtung überdeckt einen zwischen den einzelnen Schaufeln 13 liegenden Abschnitt des Ringspaltes.The number of cup-shaped scoops 24 is correct coincide with the number of blades I3 and each cup-shaped Scooping device covers one between the individual blades 13 lying section of the annular gap.

Beim Anlaufen der Pumpe wird die in der Pumpe befindliche Sperrflüssigkeit durch die Schaufelkanäle 16 des Laufrades 12 auf die Druckseite der Pumpe befördert. Über den ersten Ringspalt zwischen Gehäuse 11 und Laufrad 12 gelangt Flüssigkeit in den Arbeitsraum 23, wird dort von den umlaufenden, becherförmigen Schöpfeinrichtungen 24 erfaßt und durch den zweiten Ringspalt in die Schaufelkanäle 16 gedrückt. Durch Mischung mit der jetzt dort befindlichen Luft aus der Saugleitung I7 wird auf der ge-When the pump starts up, the sealing liquid in the pump is released conveyed through the blade channels 16 of the impeller 12 to the pressure side of the pump. Over the first annular gap Between the housing 11 and the impeller 12, liquid passes into the working chamber 23, where it is released from the circumferential, cup-shaped Scooping devices 24 are detected and pressed through the second annular gap into the blade channels 16. By mixing with the now The air from suction line I7 located there is transferred to the

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samten Kanalbreite ein förderfähiges Gemisch gebildet, das in den Ringkanal 19 der Pumpe gepumpt wird. Dort scheidet sich ein großer Teil der Luft aus dem Luft-Flüssigkeits-Gemisch aus und kann über die Druckleitung 20 entweichen. Die Flüssigkeit wird über den ersten Ringspalt 21, den Arbeitsraum 23 und den zweiten Ringspalt 22 laufend wieder in den Schaufelkanal eingespritzt. Dieser Vorgang dauert so lange, bis die Luft aus der Saugleitung 17 entfernt ist und die reine Flüssigkeitsförderung beginnen kann.the entire width of the channel formed a pumpable mixture that is pumped into the annular channel 19 of the pump. There a large part of the air separates from the air-liquid mixture and can escape via the pressure line 20. The liquid is via the first annular gap 21, the working space 23 and the second annular gap 22 continuously back in injected into the vane channel. This process lasts until the air is removed from the suction line 17 and the pure liquid pumping can begin.

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Claims

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Claims

1; J Self-priming centrifugal pump with an impeller, in which the liquid flows from the pump pressure side through an annular gap arranged in a Kahalwand of the impeller into the
Blade channels of the impeller is conveyed for the purpose of mixture formation, characterized in that an annular working space (2j5) is arranged next to the annular gap (22)
and cup-shaped scooping devices (24) are attached to the impeller (12) and cover the annular gap (22) and protrude into the annular working space (2 ^) and their openings (25) point in the direction of rotation (26).

2. Self-priming centrifugal pump according to claim 1, characterized
characterized in that the number of cup-shaped scooping devices (24) corresponds to the number of blades of the impeller (12), and that each cup-shaped scooping device (24) has a section of the annular gap (22) between the individual blades (13) of the impeller (12)
covered.

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