DE2409576A1

DE2409576A1 - Zentrifugalpumpe

Info

Publication number: DE2409576A1
Application number: DE19742409576
Authority: DE
Inventors: Poul Due Jensen
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1974-02-28
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DK136671C; FR2220693A1; JPS501402A; IT1009692B; DK136671B; DE2409576C2; SE387413B; FR2220693B3

Description

r TE

dr. ing. H. NEGENDANK · dipl-ing. H. HAUCK · bim-.-phys. W. SCHMITZ

HAMBtTHG-MUNCHEN 2409576

ZUSTELLUNGSANSCHRIFT: HAMBURG 36 · NEPEBWALl

TEL. 36 74 28 UND 3β 41 15

Grundfos A/S. »^ΙΜΒ· ^NBGEI)APA"^{NT HiMBOG}

MÜNCHEN 15- MOZARTSTR.

8350 Bj erringbr o/Dänemark _ΙΕ1.₅₃₈ο58β

TBLEGR. NEGEDAPAXENT MÜNCHEN

, 2 7. ΓΕΒ.1974

HAMBURG

Zentrifugalpumpe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifugalpumpe, insbesondere eine Tauchpumpe mit einem langgestreckten rohrförmigen Gehäuse, welches einen Elektromotor mit einer Antriebswelle einschließt, die sich durch eine mit Öffnungen zum Einlaß von Wasser versehene Einlaßkammer nach oben und weiter durch eine oder mehrere Pumpenkammern hindurcherstreckt, die jeweils ein auf der Antriebswelle gelagertes Zentrifugalpumpenrad enthalten, wobei die oberste Pumpenkammer an ein Pumpenrohr angeschlossen ist.

Bei einer solchen Pumpe kann es vorkommen, daß es der Pumpe an Wasser mangelt, daß beispielsweise bei einer Tauchpumpe der Wasserstand in der Bohrung, in-welcher die Pumpe angeordnet ist, in solchem Maße gesunken ist, daß sich die Pumpenräder oberhalb des Wasserspiegels befinden und dann mehr oder weniger mit Luft gefüllt sind.

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Zwischen der höchsten Pumpenkammer und dem Pumpenrohr ist im allgemeinen ein Rückschlagventil vorgesehen, und dieses Ventil wird wegen des Wassersäulendruckes geschlossen gehalten, und das Pumpen von Wasser kann nicht beginnen, bevor nicht die Pumpe einen solchen Druck erzeugt, daß sich das Rückschlagventil öffnet. Wenn nicht genügend Wasser vorhanden ist, dann pumpt die Pumpe eine Mischung von Luft und Wasser, und die Luft sammelt sich infolge ihres geringen Gewichtes im Bereiche der Antriebswelle und weist hier nach geraumer Zeit ein solches Volumen auf, daß sie den Eingang zum ersten Pumpenrad blockiert, wonach die Pumpentätigkeit zum Stillstand kommt.

Wenn zur Verhinderung dieser Situation nichts unternommen wird, dann läuft die Pumpe ohne Wasser um, was sich schädlich auf die Lager der Pumpe auswirkt.

Die geschilderte Situation kann dadurch vermieden werden, daß bei zu niedrigem Wasserstand in der Bohrung ein Anlassen und Umlaufen des Elektromotors verhindert wird; dieses läßt sich durch Wasserstandsanzeiger erreichen, die mit Hilfe elektrischer Steuereinrichtungen das Anlassen des Elektromotors steuern und bei zu niedrigem Wasserstand einen Umlauf verhindern. Eine solche Anlage

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ist jedoch ziemlich kompliziert.

Es ist bekannt, derartige Pumpen mit einer öffnung am oberen Ende zu versehen, durch welche die durch die Pumpe hindurchgehende Luft entweichen kann, jedoch führt das Vorhandensein einer solchen öffnung auch dazu, daß Wasser während der normalen Funktion entweicht, so daß die Lexstungsfähigkeit der Pumpe herabgesetzt wird.

Die Pumpe gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Flügelexnrichtungen auf der Antriebswelle gelagert sind, welche so geformt und angeordnet sind, daß das Wasser im Bereiche der Antriebswelle durch die Flügeleinrichtungen nach oben zum Einlaß des untersten Pumpenrades gedrückt wird, während ein beträchtlicher Teil des in der Einlaßkammer vorhandenen Wassers außerhalb des Arbeitsfeldes der Flügelexnrichtungen vorbexstromt.

Erfahrung und Praxis haben gezeigt, daß derartige Flügel, die immer entweder vollständig oder teilweise im Wasser eingetaucht sind, ein Trockenlaufen der Pumpe verhindern können, da eine mit derartigen Einrichtungen ausgestattete Pumpe bei Wasserknappheit mit normalem Wasserdruck pumpt, jedoch mit verminderter Kapazität entsprechend der Abnahme in der Wasserzufuhr, so daß eine Anfüllung der Pumpe mit Luft nicht eintreten kann.

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Die Flügel üben auf das Wasser im Bereiche der Antriebswelle einen Einfluß im Sinne eines Aufwärtstreibens aus, so daß das Wasser in Richtung auf den Einlaß für das erste Pumpenrad nach oben gedrückt wird, was das Gleichgewicht zwischen dem Wasser und der Luft in der Pumpe stört, und ein Teil des von den Flügeln in die Pumpe

in

eingeführten Wassers/der Pumpe zurückgehalten wird. Dadurch empfängt die Pumpe neues Wasser, welches die Luft in der Pumpe verdrängen kann, wodurch die Pumpe wieder in ihre normale Betriebsweise zurückgeführt wird.

Da ein erheblicher Teil des Einlaßwassers außerhalb des Tätigkeitsfeldes der Flügel vorbeiströmt, beeinträchtigen diese während der normalen Funktion die Funktion der Pumpe nur sehr wenig, so daß die Kapazität der Pumpe nicht nennenswert begrenzt wird. Die zum Antrieb der Flügel erforderliche Wirkung ist ziemlich gering und hat für die Gesamtleistung der Pumpe keinerlei Bedeutung.

Die Wirkung der Flügel ist vergleichbar mit dem, was in einer Horizontalpumpe geschieht, wo da£ Wasser durch Schwerkraft in den Innenraum des Pumpenrades geführt wird. Das Wasservolumen, welches in das Pumpenrad hineingeführt wird, wird fortgepumpt oder füllt die Pumpe, wenn das Druckende der Pumpe geschlossen ist.

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Die Erfindung wird nunmehr nit Bezug auf die Zeichnung erläutert, die eine Seitenansicht-der Tauchpumpe gemäß der Erfindung im Querschnitt zeigt.

Die Pumpe umfaßt ein langgestrecktes rohrförmiges Gehäuse 1, in dessen Bodenteil ein Elektromotor 2 gelagert ist? die Antriebswelle 3 des Elektromotors erstreckt sich nach oben durch das Gehäuse hindurch. Oberhalb des Elektromotors ist eine mit einer Anzahl öffnungen versehene EinlaßkaiMier 4 angeordnet _s μηα durch diese öffnungen 5 kann Wasser in die Pumpe hisseinströmen. Oberhalb der Sialaßkammer 4 ist dieBaiwpe selbst angeordnet. Die gezeigte Pumpe hat zwei Stufen^ und in der Pumpankaminer für jede Stufe ist ein Zentrifugalpumpenrad β siit einem Einlaß 7 angeordnet. Das Druckende der obersten Pumpenstufe ist mit einem Pumpenrohr 8 t/erbunden, welches sich nach oben durch die Bohrung foutsetst, in welcher die Pumpe gelagert ist-ρ Zwischen dem Pumpenrohr 8 und der obersten Pumpenkamrasr ist ein Rückschlagventil angeordnet_ff auf dessen scheibeiE-fö^migen Ventilkörper 9 die Wassersäule ±21 dem Pmnpenrohr § Exm. Schließen des Ventils einwirkt, und das Ventil wird geöffnet wenn der Druck in der obersten Pmpenkairiater bis au einem- ausreichenden Wert zum Hochheben des Ventilkörpers S ansteigt.

Im wesentlichen auf derselben Höhe wie die öffnungen 5 ist eine Flügeleinrichtung 10 an der Antriebswelle 3 gelagert _s

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die schneckenförmig derart ausgebildet ist, daß sie beim Omlauf der Welle das Wasser im Bereiche der Welle nach oben drückt. Das Wasser zwischem dem Umfang der Flügeleinrichtung und der Innenwand der Einlaßkammer wird durch die Flügeleinrichtung nicht beeinflußt und strömt während des normalen Betriebes der Pumpe aufgrund der durch die Pumpenräder 6 erzeugten Saugwirkung nach oben. Daher arbeitet die Flügeleinrichtung normalerweise nicht als eine Speiseeinrichtung für die Pumpe.

Die genannte Flügeieinrichtung 10 kann aus einem Streifen elastischen Materials bestehen, welches aufgrund seiner eigenen Elastizität auf der Welle in Stellung gehalten wird. Die Fiügeleinrichtung kann derart ausgebildet seinj daß sie durch Zusammendrücken der Windungen in axialer Richtung auf die Welle aufgebracht und von ihr entfernt werden kann, so daß der Innenrand des Flügels von der Wellenoberfläche herunter-bewegt wird, In der Lagerstellung entsprechetder Darstellung in dar Zeichnung werden die Flügel aufgrund der durch die Elastizität des Materials erzeugten Kräfte gegen die Wellenoberflächa gedrückt.

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Claims

Patentanspruch :

Zentrifugalpumpe, insbesondere Tauchpumpe mit einem langgestreckten rohrförmigen Gehäuse, welches einen Elektromotor mit einer Antriebswelle einschließt, die sich durch eine mit öffnungen zum Einlaß von Wasser versehene Einlaßkammer nach oben und weiter durch eine oder mehrere Pumpenkammern hindurcherstreckt, die jeweils ein auf der Antriebswelle angeordnetes Zentrifugalpumpenrad einschließen, wobei die oberste Pumpenkammer an ein Pumpenrohr angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (3) Flügel·- einrichtungen (10) gelagert sind, die derart ausgebildet und angeordnet sind, daß das Wasser im Bereiche der Antriebswelle durch die Flügeleinrichtungen nach oben zum Einlaß (7) des untersten Pumpenrades (6) gedrückt wird, während ein beträchtlicher Teil des in der Einlaßkammer *(4) vorhandenen Wassers außerhalb des Tätigkeitsfeldes der Flügeleinrichtung vorbeiströmt.

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