DE2460001A1

DE2460001A1 - Centrifugal pump throughput regulator - has rotation-produing element for controlled continuous liq. infeed to intake

Info

Publication number: DE2460001A1
Application number: DE19742460001
Authority: DE
Inventors: Janos Dr Csemniczky; Istvan Jozsa
Original assignee: GANZ MAVAG MOZDONY VAGON
Current assignee: GANZ MAVAG MOZDONY VAGON
Priority date: 1973-12-29
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1975-07-03
Also published as: DD117267A1; ATA988274A; AT338106B; CS181281B2; HU168031B; DE7442175U

Abstract

Appts. alters the forwarding throughput of a centrifugal pump of high specific speed of rotation and effects a feed of the same type of liquid in amounts adjustable with time to the flow of liquid to the intake side of the pump, using a rotation-producing element built into the suction duct. Preferably the element is a spiral housing, or an annular space, and may be connected via a return duct with interposed throughflow regulator element to the pressure duct of the pump, and/or to an external liquid source. Energy requirements for regulation are reduced.

Description

EINRICHTUNG ZUR ANKERUNG DER FÖRDERLEISTUNG EINER ZENTRIFUGALPUMPE VON HOHER SPEZIFISCHER DREHZAHL Die Erfindung betrifft eine einrichtung zur rung der Förderleistung einer Zentrifugalpumpe von hoher spezifischer Drehzahl mit einer Saugleitung und einer Druckleitung.DEVICE FOR ANCHORING THE FLOW RATE OF A CENTRIFUGAL PUMP OF HIGH SPECIFIC SPEED The invention relates to a device for generating the delivery rate of a centrifugal pump of high specific speed with a Suction line and a pressure line.

Bei den bei der industriellen und kommunalen Wasserversorgung verwendeten Flügelschaufel- und Halbaxialpumpen liegt ständig der Bedarf nach einer Anderung der @@rderleistung zwischen äußerst weiten Grenzen vor, wobei die zeitliche Auslastung, d.h. die Auslastungsstundenzahl dieser Pumpen allgemein sehr niedrig liegt. Zu dem obengenannten Anwendungsgebiet gehören ferner z. B. auch Überschwemmungspumpen, bei welchen der Bedarf nach einer betriebssicheren Förderung von mit festen und schlammartigen Bestandteilen behafteten Flüssigkeiten, insbesondere derartigen Gewässern eine zusätzliche Forderung bedeutet. Among those used in industrial and municipal water supplies Vane and semi-axial pumps are constantly in need of change the performance between extremely wide limits, whereby the Temporal utilization, i.e. the number of hours of utilization of these pumps in general is low. The above-mentioned field of application also includes, for. B. also flood pumps, in which there is a need for operationally reliable funding of with fixed and Liquids contaminated with muddy components, especially such waters means an additional requirement.

Die Anderung der Förderleistung derartiger Pumpen zwischen weiten Grenzen stellt ein schwerwiegendes Problem dar, für dessen Lösung zahlreiche Verfahren und Einrichtungen erprobt worden sind. The change in the delivery rate of such pumps between wide Boundaries is a serious problem and there are numerous techniques that can be used to solve it and facilities have been tried.

Gemäß einem bekannten Verfahren werden für den genannten Verwendungszweck mehrere Pumpen verschiedener' unterschiedlicher Förderleistung verwendet. Diese Lösung ist jedoch infolge der damit verbundenen erheblichen An lagekosten offensichtlich unwirtschaftlich. According to a known method, for the stated purpose several pumps of different 'different delivery rates are used. These However, the solution is obvious due to the considerable investment costs involved uneconomical.

Gemäß einem anderen Verfahren werden Pumpen mit Flügelschaufelrädern eingesetzt} bei denen die Fiügelschaufeln mit verstellbaren ßchaufelwinkeln ausgebildet sind0 Hierbei erhöht der Mechanismus zur Verstellung der Schaufelwinkeln die Anlagekosten, das Verfahren ist nur für Flügelschaufelpiimpen verwendbar und insbesondere mit Hinblick auf die geringe Auslastung der Pumpen ebenfalls unwirtschaftlich. Bei Pumpen mit serstellbarer-Vorleitschaufeln besteht dagegen die Gefahr der Verstopfung, weshalb die letzteren zur Förderung von auch feste Bestandteile enthaltenden Gewässern nicht eingesetzt werden können. According to another method, pumps are used with impeller blades used} in which the wing blades are designed with adjustable blade angles are0 Here the mechanism for adjusting the blade angles increases the investment costs, the method can only be used for blade pimps and especially with Also uneconomical in view of the low utilization of the pumps. With pumps with adjustable inlet guide vanes, on the other hand, there is a risk of clogging, which is why the latter for the promotion of waters that also contain solid components can be used.

Die Anderung der Förderleistung von Zentrifugalpumpen zwischen weiten Grenzen kann auch durch Anwendung von elektrischen Antriebsmotoren mit veränderlicher Drehzahl bewerkstelligt werden. Die hierzunotwendig' elektrische Anlage ist jedoch äußerst; kostspielig, und die letztgenannte Lösung würde sich nur bei hoher Auslastung der Maschinengruppe und bei relativ hohen Leistungen fr rentabel erweisen. The change in the delivery rate of centrifugal pumps between wide Limits can also be changed by using electric drive motors with variable Speed can be accomplished. The necessary electrical system is, however extremely; costly, and the latter solution would only work when the workload is high of the machine group and with relatively high performance fr profitable prove.

In letzterer Zeit hat sich auf den genannten Gebiet das sog. Anzapfverfahren verbreitet, bei welchem der unter den gegebenen Bedingungen gerade überflüssige Anteil der geförderten Flüssigkeitsmenge in die Ansaugseite te der Pumpe zurückgeführt wird. Diese einfache Anzapf methode ist jedoch mit einem der zurückgeführten Flüssigkeitsinenge proportionalen Energieverlust verbunden. The so-called tapping process has recently become popular in the field mentioned spreads, in which the under the given conditions just superfluous Proportion of the amount of liquid delivered is fed back into the suction side of the pump will. However, this simple tapping method is associated with one of the recirculated liquid shortages proportional energy loss associated.

Es ist auch eine weiterentwickelte Ausübung des Anzapfverfallrens bekanntgeworden, bei welchem die durch Anzapfen zurückgeführte Wassermenge in der Ansaugseite durch entsprechend angeordnete Düsen eingespeist wird. It is also an advanced practice of tap decay became known, in which the amount of water returned by tapping in the Suction side is fed through appropriately arranged nozzles.

Hierdurch werden günstigere Bedingungen geschaffen, da diese Art der Rückführung einen der mittels Vorleitschauiln verwirklchten Vordrallregelung analogen Effekt bewirkt Obwohl die letztgenannte Methode dem einfachen Anzapfen gegenüber günstiger erscheint, ist sie infolge der mit einem sehr schlechten Wirkungsgrad erzeugten Vordrallwirkung der Düsen immer noch mit einem bedeutenden Verlust behaftet, da ein bedeutender Verlust bei der Vermischung der aus den Düsen mit hoher Geschwindigkeit austretenden Flüssigkeit und der sich in der Umgebung mit sehr niedriger Geschwindigkeit strömenden Flüssigkeit entsteht.This creates more favorable conditions, as this type of Return one of the analog pre-swirl control implemented by means of the Vorleitschauiln Although the latter method has an effect compared to simple tapping appears cheaper, it is due to the with a very poor efficiency generated pre-swirl effect of the nozzles is still afflicted with a significant loss, there is a significant loss in mixing the from the nozzles at high speed leaking liquid and the surrounding area at a very low speed flowing liquid is created.

Darüber hinaus verschlechtert sich auch das in Neridianrichtung vorhandene Strömungsbild, und bei der Förderung von Flüssigkeiten mit festen, schlammartigen Bestandteilen. besteht nach wie vor die Gefahr einer Verstopfung. In addition, that in the neridian direction also deteriorates Flow pattern, and when pumping liquids with solid, sludge-like Components. there is still a risk of constipation.

Ber Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Anderung der Förderleistung einer Zentrifugalpumpe von hoher spezifischer Drehzahl eine Einrichtung zu schaffen, welche von den genannten Nachteilen und-Mängeln-der bekannten Lösungen frei ist, die Anderung der Förderleistung durch Energieeinsparung wirtschaftlicher ermöglicht, wobei die Anlagekosten sowie die Betriebssicherheit gleichzeitig günstiger, oder aber wenigstens denjenigen der bekannten Lösungen gleichwertig gehalten werden können. The object of the invention is to change the delivery rate to create a device for a centrifugal pump with a high specific speed which of the mentioned disadvantages and deficiencies of the known solutions is free, the change of the conveying capacity through energy saving enables more economical, whereby the system costs as well as the operational safety at the same time cheaper, or at least kept equivalent to those of the known solutions can be.

Es wurde erkannt, daß die gestellte Aufgabe insbesondere durch Verwertung der Energie der in die Ansaug seite zurückgeführten Flüssigkeitsmenge mit hohem Wirkung;-grad, vorwiegend durch Verminderung der verschiedenen Verluste insbesondere der Vermischungsverluste gelöst werden kann. It was recognized that the task set in particular through recovery the energy of the amount of liquid returned to the suction side with high Effect; degree, mainly by reducing the various losses in particular the mixing losses can be solved.

Im Sinne der obigen wird die gestellte Aufgabe dulelì eine Einrichtung zur Anderung der Förderleistunge einer Zentrifugalpumpe von hoher spezifischer Drehzahl mit einer Saugleitung und einer Druckleitung gelöst, bei welcher erfindungsgemäß der der Ansaugseite der Pumpe zuströmenden Flüssigkeit in durch entsprechende Mittel zeitlich verstellbarer Menge arteigene Flüssigkeit durch ein in die Saugleitung eingebautes drallerzeugendes Organ kontinuierlich zugespeist wird. In the sense of the above, the given task becomes dulelì an institution to change the delivery rate of a centrifugal pump with a high specific speed solved with a suction line and a pressure line, in which according to the invention the liquid flowing into the suction side of the pump by appropriate means Time-adjustable amount of native liquid through a suction line built-in swirl-generating organ is continuously fed.

Bei der praktischen Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung hat sich für vorteilhaft erwiesen, daß als drallerzeugendes Organ ein Spiralgehäuse oder ein Ringraum verwendet wird. Die beiden letztgenannten Vorrichtungen stellen wirksame drallerzeugende Organe dar. In the practical implementation of the device according to the invention has proven to be advantageous that a spiral housing is used as the swirl-generating organ or an annulus is used. Provide the last two devices effective swirl-generating organs.

Die in die Saugleitung zusätzlich eingespeiste Flüssigkeit, insbesondere Wasser kann aus irgendeinem Raum entsprechenden Druckes gewonnen werden. Es hat sich gezeigt, daß das drallzeugende Organ durch eine Rückführleitung mit zwischengeschaltetem Durchflußmengenstellglied zweckmäßig mit der Druckleitllng,verbunden werden kann. The liquid additionally fed into the suction line, in particular Water can be obtained from any room with a corresponding pressure. It has has been shown that the swirl-generating organ through a return line with an interposed Flow rate control element can expediently be connected to the pressure line.

Bei dieser Ausführung stellt die Erfindung eine vorteilhafte Eombination der einfachen Bnziapfrückfuhrung und der Vordrallregelung dar.In this embodiment, the invention provides an advantageous combination the simple pin return and the pre-swirl control.

Bei einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann das drallerzeugende Organ über eine Speileitung mit zwischengeschalteteR Durchilußmengenstellglied mit einer äußeren Flüssigkeitsquelle verbunden sein. In another embodiment of the device according to the invention can the swirl-generating organ via a sparging line with an intermediate flow rate control element with be connected to an external liquid source.

Bei einer Ausführung, wo das drallerzeugende Organ ein Ringraum ist, kann im Eintrittstutzen des letzteren vorteilhaft auch eine verstellbare Leitklappe angeordnet sein. In an embodiment where the swirl-generating organ is an annular space, can also advantageously have an adjustable guide flap in the inlet connection of the latter be arranged.

Durch die erfindungsgemäß durch ein in die Ansaugleitung eingebautes drallerzeugendes Organ in die Ansaug seite der Pumpe eingespeiste Flüssigkeitsmenge wird das meridiane Strömungsbild gegenüber demjenigen der bekannten Düsenlösung vorteilhaft beeinflußt, die Vermischungsverluste werden bedeutend verringert und die Einrichtung ist zur Verstopfung nicht geneigt. By according to the invention by a built into the suction line Swirl-generating organ in the suction side of the pump fed amount of liquid becomes the meridian flow pattern compared to that of the known nozzle solution favorably influenced, the mixing losses are significantly reduced and the device is not prone to clogging.

Bei der Ausführung mit Ringraum kann die Größe des erzeugten Dralles mit Hilfe der'eingebauten verstellbaren teitklappe beeinflußt werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen drallerzeugenden Organe, d.h. das Spiralgehäuse oder der Ringraum können auch in der Umgebung der Ansaugstutzen von aus Oberflächengewässern gespeisten Zentrifugalpumpen angeordnet werden. In the case of the version with an annular space, the size of the twist generated can be influenced with the help of the built-in adjustable side flap. According to the invention proposed swirl-generating organs, i.e. the spiral housing or the annular space can also be fed from surface water in the vicinity of the intake manifold Centrifugal pumps are arranged.

Die Erfindung wird nachstehend mit Hilfe von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung ausführlich erläutert. In der Zeichnung sind: Fig. 1 eine skizzenhafte Prinzips darstellung einer beispielsweisen erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Spiralgehäuse als drallerzeugendes Organ, Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung ebenfalls mit Spiralgehäuse, Fig. 3 eine skizzenhafte Teilansicht des bei den obigen Ausführungen verwendeten Spiralgehäuses, Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung einer dritten Ausführung der erfindungsgemaßen Einrichtung mit einem Ringraum als drallerzeugendes Organ und Fig. 5 eine skizzenhafte Draufsicht des Ringraumes der Ausführung nach Fig. 4. The invention is explained below with the aid of exemplary embodiments explained in detail using the accompanying drawing. In the drawing are: Fig. 1 is a sketchy schematic representation of an example according to the invention Device with a spiral housing as a swirl-generating organ, FIG. 2 shows a second Design variant of the device according to the invention also with a spiral housing, Fig. 3 is a partial schematic view of that used in the above embodiments Spiral housing, Fig. 4 is a simplified representation of a third embodiment of the device according to the invention with an annular space as a swirl-generating organ and FIG. 5 is a sketchy top view of the annular space of the embodiment according to FIG. 4.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist in eine Saugleitung 2 einer Pumpe 1 der eingangs erwähnten Gattung als drnllerzeugendes Organ ein Spiralgehäuse 4 eingebaut. Das Spir-ilLehäuse 4 ist durch eine Rückführleitung 5 mit zwischen geschaltetem Durchflußmengenstellglied 6 mit einer Druck~ leitung 3 verbunden. In the embodiment of Fig. 1 is in a suction line 2 a pump 1 of the type mentioned at the outset is a spiral housing as the vortex-generating organ 4 built in. The Spir-IlLehäuse 4 is through a return line 5 with between connected flow rate control element 6 with a pressure line 3.

Hierbei wird die erforderliche Förderleistung der Pumpe 1 durch die aus der Druckleitung 3 über die Rückführleitung 5 und das Spiralgehäuse 4 der Ansaugseite der Pumpe 1 zurückgeführten Flüssigkeitsmenge geändert, wobei die letztere mengenmäßig mit Hilfe der Durchflußmengenstellgliedes 6 jeweils eingestellt werden kann, und mit einem entsprechenden Vordrall der angesaugten Flüssigkeit beigemischt wird. Here, the required delivery rate of the pump 1 is through the from the pressure line 3 via the return line 5 and the spiral housing 4 on the suction side the amount of liquid returned to the pump 1 is changed, the latter in terms of quantity can be adjusted with the help of the flow rate control element 6, and is mixed with a corresponding pre-swirl of the sucked-in liquid.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem auf Fig. 3 in Draufsicht dargestellten Spiralgehäuse 4, bei welcher die Flüssigkeit in das Spiralgehäuse 4 aus einer äußeren Speisequelle 8 über eine Speiseleitung 7 mit zwischengeschaltetem Durchflußmengenstellglied 6 in verstellbarer Menge eingespeist wird. Fig. 2 shows a second embodiment variant of the invention Device with a spiral housing 4 shown in plan view in FIG. 3, at which the liquid into the spiral housing 4 from an external supply source 8 via a feed line 7 with an interposed flow rate control element 6 in adjustable amount is fed.

Bei einer dritten Ausführung der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 4 ist in die Saugleitung 2 der Pumpe 1 ein Ringraum 9 als drallerzeugendes Organ eingebaut, wobei diesem Ringraum 9 Flüssigkeit aus einer äußeren Speisequelle 8 über eine Speiseleitung 7 mit zwischengeschaltetem DurchfluBmengenstellglied 6 in verstellbarer Menge geiiiäß Fig. 5 zugespeist wird. In a third embodiment of the device according to the invention Fig. 4 is in the suction line 2 of the pump 1, an annular space 9 as a swirl-generating Organ installed, this annular space 9 liquid from an external supply source 8 via a feed line 7 with an interposed flow rate control element 6 is fed in an adjustable amount according to FIG.

Bei dieser letztgenannten Ausführung nach Fig. 4 und 5 wird ein entsprechender Yordrail der zwecks Anderung der Förderleistung der Pumpe 1 der Ansaugseite der letzteren zugeführten Flüssigkeit im Ringraum 9 erzeugt, wobei dieser Vordrall richtungs- und betragsmäßig durch eine im Eintrittstutzen des Ringraumes 9 vorhandene verstellbare Leitklappe 10 geändert werden kann. Hierüber besteht die tlöglichkeit einer entsprechenden Beeinflussung der Pumpencharakteristik. In this last-mentioned embodiment according to FIGS. 4 and 5, a corresponding one is used Yordrail for the purpose of changing the delivery rate of pump 1 of the suction side the latter supplied liquid generated in the annular space 9, this pre-swirl directional and in terms of amount by an adjustable in the inlet connection of the annular space 9 Guide flap 10 can be changed. There is the possibility of a corresponding Influencing the pump characteristics.

Durch anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann die Anderung der Förderleistung einer Zentrifugalpumpe von hoher spezifischer Drehzahl unter Anwendung von preisgünstigen und wirksamen drallerzeugenden Organen, d.h. bei niedrig gehaltenen Anlagekosten zwischen weiten Grenzen wirtschaftlich bewerkstelligt werden. By using the device according to the invention, the change the delivery rate of a centrifugal pump with a high specific speed Use of inexpensive and effective vortex-producing organs, i.e. at low levels maintained investment costs can be managed economically between wide limits.

Claims

PATENT CLAIMS

Oil. Device for changing the delivery rate of a centrifugal pump of high specific speed with a suction line and a pressure line, thereby It is noted that the liquid flowing into the suction side of the pump in a time-adjustable amount of the species-specific fluid continuously supplied by a swirl-generating element built into the suction line will.

2. Device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that a spiral housing (4) is used as the swirl-generating organ.

3. Device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that an annular space (9) is used as a swirl-generating organ.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the swirl-generating organ through a return line (5) with an interposed Flow rate control element (6) is connected to the pressure line (3) of the pump (1).

5. Device according to claim 2 or 3, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the swirl-generating organ has a feed line (7) with an interposed Flow rate control element (6) connected to an external liquid source (8), is.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized g e k e n n z e i c h n e t that in the inlet connection of the annular space (9) an adjustable Guide flap (10) is present.

L e r s e i t e