DE2447891A1

DE2447891A1 - Schaufelgitter zur regelung der foerderhoehe von ein- oder mehrstufigen zentrifugal- oder reversierpumpen

Info

Publication number: DE2447891A1
Application number: DE19742447891
Authority: DE
Inventors: Oldrich Ludvik; Oldrich Dipl Ing Mlcoch
Original assignee: Sigma Lutin
Current assignee: Sigma Lutin
Priority date: 1974-10-08
Filing date: 1974-10-08
Publication date: 1976-04-22

Description

PATENTANWALT / H H / O s3 I

7. Oktober 1974 Anw.-Akte: 75.751

PATENTANMELDUNG

Anmelder: Sigma lutin, narodni podnik, Lutin

Titel: Schaufelgitter zur Regelung der Förderhöhe von ein- oder mehrstufigen Zentrifugaloder Reversierpumpen

Die Erfindung betrifft ein Schaufelgitter zur Regelung der Förderhöhe von Zentrifugal- oder von Reversierpumpen«

Ein bekanntes Regelungsverfahren der Förderhöhe bei Zentrifugalpumpen, Gebläsen und Turbinen besteht in der Änderung der Vorrotation der Flüssigkeit mittels eines Schaufelgitters, das die Umfangskomponente der Flüssigkeitsgeschwindigkeit vor dem Eintritt in die Schaufeln des Laufrades in positivem oder negativem Sinne ändert» Dieser Reguliervorgang ist in manchen Fällen vorteilhafter und einfacher als das Drehen der Schaufeln des

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Laufrades, wobei beide Regelarten angewandt werden können· Bis zum heutigen Tage wird diese Regelung z.B. mittels eines tangentiellen Flüssigkeitsstrahles vor dem Eintritt in die Schaufeln des Laufrades vorgenommen oder mittels einer Leitschaufel in der Anlaufspirale des Laufrades vollzogen, gegebenenfalls mit Hilfe eines Schaufelgitters, dessen Schaufeln ein durchgebogenes Profil haben.

Diese Regelungen der Förderhöhe von Pumpen oder der Turbinenleistung weisen bedeutende Mangel auf. Die durch einen Flüssigkeitsstrahl erzielte Vorrotation ist unwirtschaftlich und verbraucht zugeführte Energie, ihre Größe ist nur umständlich kontrollierbar und die eingestellten Werte sind bei verschiedenen Druckverhältnissen und verschiedenen Förderungen nur schwer einzuhalten. Die Beeinflussung durch eine Schaufel sichert keine genügende Gleichmäßigkeit der Strömung. Eine gleichmäßige Vorrotation kann mittels eines Schaufelgitters mit gebogenen Schaufelprofilen erzielt werden. Die Herstellung solcher Schaufeln ist jedoch teuer und die Strömung kann nur verhältnismäßig schwer geregelt werden, besonders bei negativen Werten, wenn beim Umströmen ungünstige hydraulische Verhältnisse und Leistungsverluste auftreten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine

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solche konstruktive Lösung der Reguliereinrichtung der Förderhöhe von Zentrifugalpumpen zu schaffen, die die Nachteile der bestehenden Einrichtungen beseitigt, fertigungsmäßig einfach ist, wobei die optimalen hydraulischen Verhältnisse eingehalten werden und mit der in einem weiten Regelbereich ein hoher Wirkungsgrad mit den niedrigsten Verlusten erzielt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaufelgitter zur Regelung der Förderhöhe bei ein- oder mehrstufigen Zentrifugalpumpen oder reversierbaren Pumpen mit festen oder drehbaren Schaufeln des Laufrades bei dem das Schaufelgitter vor dem Laufrad der Pumpe angeordnet ist dadurch gelöst, daß das Schaufelgitter aus einer Reihe gerader symmetrisch profilierter Schaufeln besteht, die am Eingang der Pumpe angeordnet sind. Die Schaufeln weisen am Umfang und an der entgegengesetzten, der Pumpenachse zugekehrten Seite Zapfen für eine drehbare Lagerung im Schaufelgitter auf. Die der Pumpenachse zugekehrten Zapfen sind in einem geteilten axialen Ring gelagert, der der Nate des Laufrades der Pumpe entsprechend geformt ist. Der geteilte axiale Ring ist gegen die Saugseite der Pumpe verlängert und durch feste Rippen mit dem Eingangsteil der Pumpe verbunden. Die Teilungsebene des axialen Ringes geht durch die Längsachse der Zapfen des Schaufelgitters hindurch. Das Schaufelgitter ist zumindest an zwei Stufen der Pumpe angeschlossen«, Jedes Schaufelgitter kann für

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eine getrennte Betätigung eingerichtet sein oder die Schaufelgitter sind für eine gemeinsame Betätigung ausgeführt. Die einzelnen Schaufelgitter können auch mit einer Programmeinrichtung gekuppelt werden_o

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch das Laufrad der Pumpe, Fig. 2 eine mehrstufige Pumpe mit Programmbetätigung,

Fig«, 3 eine alternative Ausführung zu Fig. 1 dar

und
Fig. 4 einen Grundriß des Schaufelgitters.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht aus einem Laufrad 1, das im Pumpenkörper 2 gelagert ist und feste Schaufeln 9 oder nach Fig. 3 um Bolzen 10 drehbare Schaufeln 9' aufweist« An den Pumpenkörper 2 schließt ein Pumpeneingangsteil 3 an, in dem ein Schaufelgitter 4 gelagert ist. Es besteht aus einer Reihe radial gelagerter Schaufeln 5 mit einem geraden symmetrischen Profil« Die Schaufeln 5 weiwen am Schaufelumfang Zapfen 6 und an der entgegengesetzten, der Pumpenachse zugekehrten Seite Zapfen 7 für eine drehbare Lagerung im Schaufelgitter 4

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auf. Das Verstellen der Schaufeln 5 erfolgt durch einen bekannten Mechanismus mit hydraulischem, elektrischem, oder mechanischem Antrieb entweder am Pumpeneingangsteil 3 oder außerhalb der eigentlichen Pumpe _o Die drehbare Lagerung der der Pumpenachse zugekehrten Zapfen 7 wird durch einen geteilten axialen Ring 8 ermöglicht. Die Teilungsebene des axialen Ringes 8 steht zur Achse des Laufrades 1 senkrecht und geht durch die Längsachse der radialen Schaufeln 5 hindurch,, Bei der alternativen Ausführung nach Fig. 3 ist der Unterteil des axialen Ringes 8 in den Ansaugteil der Pumpe verlängert und mit dem Pumpeneingangsteil 3 durch feste Rippen 11 verbunden. In beiden Fällen entspricht die Form des geteilten axialen Ringes 8 der labenform des Laufrades 1 der Pumpe. Fig. 2 zeigt das Schema einer mehrstufigen Pumpe mit programmierter Verstellung der radialen Schaufeln 5 durch eine Programmeinrichtung 12.

Die in den Pumpeneingangsteil 3 eintretende Flüssigkeit wird durch das Schaufelgitter 4 geleitet, das aus einer Reihe symmetrischer, drehbar gelagerter, radialer Schaufeln 5 besteht, die in die gewünschte positive oder negative Vorrotationslage gestellt werden. Bei indifferenter Einstellung der Schaufeln 5 kann die Flüssigkeit in das Laufrad 1 ohne Vorrotation geleitet werden. Durch geeignete Einstellung der Schaufeln 5 des Schaufelgitters wird eine gewünschte Vorrotation der Flüssigkeit für eine

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VergrÖßerung oder Verminderung der Förderhöhe der Pumpe erzielte Bei indifferenter Einstellung der Schaufeln 5 des Schaufelgitters 4 arbeitet die Pumpe mit maximalem Wirkungsgrad bei normalen Werten. Bei mehrstufigen Pumpen können alle Stufen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit einem Schaufelgitter 4 versehen sein« Das Schaufelgitter 4 kann dabei in beiden Drehrichtungen des Laufrades 1 arbeiten«, Es kann bei Zentrifugalpumpen und auch bei reversierbaren Pumpen Anwendung finden. Die Betätigung des Schaufelgitters 4 kann individuell für jedes Schaufelgitter 4 getrennt, gemeinsam für zwei oder mehrere Stufen angewandt werden, oder nach einem festgesetzten Programm, bei Benützung einer Programmeinrichtung 12 erfolgen.

Durch eine Kombination der Schaufeln des Laufrades 1 in vorherbestimmter Abhängigkeit von der Einstellung der Schaufeln des Schaufelgitters 4 der Erfindung entsprechend, wobei diese Abhängigkeit experimentell festgestellt ist, können eine ureitere Bedeckung des Bereichsdiagramms (QH) und ein optimaler Wirkungsgrad erzielt werden.

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Claims

2U7391

PATENTANSPRÜCHE:

/1.JSchaufelgitter zur Regelung der Förderhöhe von ein- oder mehrstufigen Zentrifugal- oder Reversierpumpen mit festeh oder drehbaren Schaufeln des Laufrades, bei denen das Schaufelgitter vor dem Laufrad der Pumpe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelgitter (4) aus einer Reihe gerader, symmetrisch profilierter Schaufeln (5) besteht, die im Pumpeneingangs teil (3) .der Pumpe angeordnet sind und die Schaufeln (5) am Schaufelumfang Zapfen (6) und am anderen, der Pumpenachse zugekehrten Ende Zapfen (7) aufweisen, die der drehbaren Lagerung im Schaufelgitter (4) dienen.
2. Schaufelgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am andern, der Pumpenachse zugekehrten Ende angeordneten Zapfen (7) in einem geteilten axialen Ring (8) gelagert sind, der der Form nach der Nabe des Laufrades (1) der Pumpe entspricht.
3. Schaufelgitter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der geteilte axiale Ring (8) in den Pumpenansaugteil verlängert und durch feste Rippen (11) mit dem Pumpeneingangsteil (3) ver-

. bunden ist.

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4. Schaufelgitter nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Teilungsebene des axialen Ringes (8) durch die Längsachse der Zapfen (6 und 7) der Schaufeln (5) des Schaufelgitters (4) geführt ist β
5. Schaufelgitter nach Anspruoh 1 bis 4, bei mehrstufigen Pumpen, dadurch gekennzeichnet , daß das Schaufelgitter (4) zumindest an zwei Pumpenstufen angeschlossen ist_o
6· Schaufelgitter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß jedes Schaufelgitter (4) für eine getrennte Betätigung ausgerüstet isto
7ο Schaufelgitter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufelgitter (4) für eine gemeinsame Betätigung ausgerüstet sind_o
8. Schaufelgitter na.oh Anspruch 5» daduroh gekennzeichnet , dais die einzelnen Schaufelgitter (4) mit einer Programmeinrichtung (12) versehen sindo