DE2447758C3 - Selbsttätige Einrichtung zur Senkung von Radialkräften und/oder Axialkräften bei Kreiselpumpen oder dergleichen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Radialkräfte zu senken (DT-PS 12 72 126) mit in den Radseitenräumen der Kreiselpumpe asymmetrisch angeordnete Rippen, wobei durch gezielte Beeinflussung der Radseitenraumwirbel die Radialkraft einer solchen Kreiselmaschine in wünschenswert günstige Winkelbereiche verschoben und auch gesenkt werden kann. Jedoch ist diese, zwar wenig aufwendige Art, aber nicht geeignet, über den gesamten Mengenstrom hinweg die Radialkraft abzusenken. Diese Lösung ist ausschließlich für einfache, weniger stark beanspruchte Kreiselmaschinen rationell und für nachträgliche Korrekturen der Radialkraft bzw. zum Ausgleich von konstanten Läufergewichten dienlich.

Die Radialkräfte über der gesamten Kennlinie abzusenken, ist Aufgabe der Erfindung. Die Lösung besteht dabei in einer Einrichtung der eingangs genannten Art mit von einer Steuerzentrale beeinflußten Entlastungsstromdüsengruppen in den Radseitenräumen des Pumpengehäuses, wobei eine bestimmte Düsengruppe in Wirbeldrehrichtung sowie eine andere Düsengruppe entgegen dieser Richtung im druckseitigen Radseitenraum und eine weitere Düsengruppe in Wirbeldrehrichtung und wiederum eine andere Gruppe in entgegengesetzter Richtung im saugseitigen Radseitenraum münden.

In zweckmäßiger Ausführung kann dabei die Steuerzentrale an der Axial- und Radiallagerpartie der Kreiselpumpe angeordnet und über ein Leitungssystem mit den jeweiligen Entlastungsstromdüsen verbunden sein.

Ein Eingriff in die inneren Kraftverhältnisse der Kreiselpumpe erfolgt nach der Erfindung also wie bei der bekannten Ausführung über die Beeinflussung der Radseitenraumwirbel. Im vorliegenden Falle allerdings nicht über einen örtlich und wirkungsmäßig kontanten Störkörper, sondern durch einen regelbaren dynamischen Störimpuls, der wahlweise über den gesamten Umfang, auf der Saug- oder Druckseite wie auch in seiner Stärke variierend erfolgen kann. Es ist somit möglich, resultierende Radialkraft, wie sie sich aus der hydraulischen Radialkraft, dem Läufergewicht und evtl. weiteren Kräften ergibt, weitgehend abzusenken bzw. auszugleichen. Erzielt wird dies durch einen symmetrisch oder asymmetrisch den Seitenraumwirbel bremsend oder beschleunigend beeinflussenden, durch die genannten Düsen eingegebenen Brems- oder Treibstahl (evtl. unter Verwendung des Pumpenmediums), der um Umfang des Seitenraumes unter einem bestimmten Winkelversatz zu dem Radialkraftvektor in einer solchen Intensität eingeleitet wird, daß dadurch ein Radialkraftsenkungsvektor erzeugt wird, der in Größe

ίο und Richtung den Radialkraftvektor aufhebt bzw. stark verkleinert bzw. die Radialkraft in wünschenswerter Weise verändert.

Diese hydrodynamische Radialkraftausgleichseinrichtung kann primär gesteuert werden über die radiale Wellenverlagerung und dadurch über in Richtung und Stärke steuerbare Radialkraftentlastungsströme oder durch andere physikalische Impulse sowie durch Krafteinwirkung auf das Lager-System der Welle. Durch die Erfindung ist so eine Radialkraftentlastungseinrichtung geschaffen für Fälle, wo von den Bedingungen her, z. B. bei großen Reaktorpumpen, die Lager allein (z. B. wassergeschmierte Lager) große Kräfte nicht aufnehmen können und evtl. seitens der Pumpenbauart große Radialkräfte nicht vermeidbar sind.

F i g. 1 und 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach der Erfindung mit Gehäuse 1, Laufrad 2, dem druckseitigen Radseitenraum 3, dem saugseitigen Radseitenraum 4, den an den Wandungen dieser beiden Radseiten-Räume mündenden Entlastungsstromdüsen 5, 6, 7, 8, der insgesamt 8 Düsen dieser Art in jedem Radseitenraum, druckseitig angebracht, in Drehrichtung mündend die Düsen 5, gegen Drehrichtung mündend die Düsen 6, saugseitig angebracht in Drehrichtung mündend die Düsen 7, gegen Drehrichtung mündend die Düsen 8. Die Steuerzentrale 9 ist bei diesem Beispiel an der Lagerpartie 10 angeordnet und über die jeweiligen Zuführleitungen 11 mit den zugehörigen Entlastungsstromdüsen verbunden.

Bei Einwirkung einer Radialkraft auf das Lager 10 gibt die entsprechend der Wirkung der Steuerströme auf die Radialkraft programmierte Steuerzentrale 9 die entsprechenden Steuerstromdüsen in gewünscht wirkungsvoller Dosierung frei, bis sich die Radialkraft auf die programmierte, beherrschbare Größe gesenkt hat.

Dies erfolgt bei allen Mengenströmen.

Bei primär zu beeinflussendem Axialschub steuert die Zentrale 9 diesen Axialschub über die jeweiligen saugseitigen Düsen 7 und 8 oder die druckseitigen Düsen 5 und 6 herunter, wobei die Düsen 5 und 8 Axialschubausgleichskomponenten zur Druckseite und die Düsen 6 und 7 solche zur Saugseite ergeben.

Bei kombiniertem Radial- und Axialkraftausgleich reagiert das Steuerzentrum 9 wie auch bei Ausgleich der Radiaikräfte allein über symmetrische oder asymmetrisehe Beschleunigung oder Verzögerung eines Radseitenraum-Wirbels, allerdings zusätzlich noch unter gezielter Ansteuerung desjenigen druck- oder saugseitigen Radseitenraum-Wirbels, der gleichzeitig die Axialkraft in der gewünschten Weise senkt oder ausgleicht.

Es ist auch denkbar, Brems- oder Treibstrahl als von der Steuerzentrale 9 gegebene Impulse auf mehrere an der Oberfläche der druck- und saugseitigen Radseitenräume angebrachte, in ihrer Anstellung steuerbare Gehäuseschaufeln oder Stellkörper zu übertragen,

⁶S welche dann ihrerseits die Radseitenraum-Wirbel — allerdings nur in bremsendem Sinne — beeinflussen können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur selbsttätigen Senkung von Radialkräften und/oder Axialkräften bei Kreiselpumpen oder dergleichen durch Beeinflussung der Radseitenraumwirbel, gekennzeichnet durch von einer Steuerzentrale (9) beeinflußte Entlastungsstromdüsengruppen (5, 6, 7, 8) in den Radseitenräumen des Pumpengehäuses (1), wobei die Düsengruppe (5) in Wirbeldrehrichtung sowie die Düsengruppe (6) entgegen derselben im druckseitigen Radseitenraum (3) und die Düs^ngruppe (7) in Wirbeldrehrichtung sowie die Düsengruppe (8) entgegen derselben im saugseitigen Radseitenraum (4) münden und die einzelnen Düsen jeder Gruppe für sich beeinflußbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzentrale an der Radial- und Axiallagerpartie (10) der Kreiselpumpe angeordnet und über ein Leitungssystem (11) mit den jeweiligen Entlastungsstromdüsen verbunden ist.