DE2512263A1 - CENTRIFUGAL PUMP - Google Patents

CENTRIFUGAL PUMP

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DE2512263A1 DE19752512263 DE2512263A DE2512263A1 DE 2512263 A1 DE2512263 A1 DE 2512263A1 DE 19752512263 DE19752512263 DE 19752512263 DE 2512263 A DE2512263 A DE 2512263A DE 2512263 A1 DE2512263 A1 DE 2512263A1
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    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2288Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for comminuting, mixing or separating

Description

München 2
23
Munich 2
23

The Bendix CorporationThe Bendix Corporation

Executive OfficesExecutive offices

Bendix CenterBendix Center

Southfield,Mich.48075,USA München, 2O. März 1975 Sout h fell d, Mich. 480 75, USA Munich, 2O. March 1975

Aktenzeichen M-File number M-

Zentrifugalpumpecentrifugal pump

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe, insbesondere eine Förderpumpe zum Fördern verunreinigter Strömungsmittel, mit einem Flügelrad, das eine Mehrzahl von einer Nabe zum Rand des Flügelrades verlaufender einer Wand eines das Flügelrad aufnehmenden Gehäuses zugewandter Schaufeln trägt«The invention relates to a centrifugal pump, in particular a feed pump for pumping contaminated fluids, with an impeller having a plurality of a hub extending to the edge of the impeller of a wall of the Impeller-receiving housing of facing blades carries "

Zentrifugalpumpen können gut zum Pumpen verunreinigter Strömungsmittel verwendet werden. Werden die Zentrifugalpumpen jedoch als Vorpumpe für eine andere Einrichtung, z.B. für eine Flügelpumpe verwendet, so ist es vorteilhaft, die Größe der Verunreinigungen zu verkleinern, bevor das Strömungsmittel der Flügelpumpe zugeführt wird. Bisher sind keine Zentrifugalpumpen bekannt, in denen Einrichtungen zum Zerkleinern von Verunreinigungen vorgesehen sind.Centrifugal pumps can be used well for pumping contaminated fluids. Will the centrifugal pumps however, if it is used as a backing pump for another device, e.g. for a vane pump, it is advantageous to use the Decrease the size of the contaminants before adding the fluid to the vane pump. So far are no centrifugal pumps are known in which devices for comminuting impurities are provided.

509839/0359509839/0359

Durch die Erfindung soll daher eine Zentrifugalpumpe geschaffen werden, in der eine Einrichtung zum Herabsetzen der Größe von Verunreinigungen vor Weitergabe des Strömungsmittels an die nächste Stufe vorgesehen ist. Damit werden externe Einrichtungen zum Zerkleinern der Verunreinigungen erübrigt, welche sonst üblicherweise notwendig sind.The invention is therefore intended to provide a centrifugal pump in which a device for reducing the size of contaminants is provided before the fluid is passed on to the next stage. In order to external devices for comminuting the impurities, which are otherwise usually necessary, are superfluous are.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Zentrifugalpumpe gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine auf dem Flügelrad zwischen dessen Nabe und dessen Rand ausgebildete ringförmige Nut und durch eine Mehrzahl ringförmig angeordneter Zähne, die aus der Wand des Gehäuses vorstehen und unter Spiel in die Nut eingreifen, wobei die Zähne und die Nut bei der Drehung des Flügelrades zusammen in dem Strömungsmittel befindliche Verunreinigungen zerkleinern. According to the invention, this object is achieved by a centrifugal pump which is characterized by a Impeller formed between its hub and its edge annular groove and by a plurality of annular arranged teeth which protrude from the wall of the housing and engage with play in the groove, the Teeth and the groove together break up contaminants in the fluid as the impeller rotates.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In dieser zeigt:In the following an embodiment of the invention is explained with reference to the accompanying drawing. In this shows:

Fig. 1 eine Pumpenanordnung mit der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpej1 shows a pump arrangement with the centrifugal pump according to the invention

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpe; 2 shows an exploded view of the centrifugal pump according to the invention;

509839/0359509839/0359

Fig. J5 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Zentrifugalpumpe, wobei das Flügelrad in Aufsicht dargestellt ist; undJ5 shows a section through the inventive Centrifugal pump, the impeller being shown in plan view; and

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hälfte der erfindungsgemaßen Zentrifugalpumpe .4 shows a longitudinal section through one half of the centrifugal pump according to the invention .

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße, als Vorpumpe verwendbare Zentrifugalpumpe insgesamt durch das Bezugszeichen 2 gekennzeichnet. Sie weist eine feststehende Schnitzelplatte 4 auf. Diese ist neben einem Einlaßflansch 6 angeordnet. Der Einlaßflansch 6 ist mit einer Einlaßleitung 8 verbunden. Neben der Schnitzelplatte 4 ist eine feststehende Stützplatte 10 angeordnet. Diese ist mit einem Auslaßflansch 12 verbunden, der einen Teil eines Gehäuses 14 einer hierin angeordneten nicht-dargestellten bekannten Flügelpumpe darstellt. Der Einlaßflansch 6, der Auslaßflansch 12, die feststehende Schnitzelplatte 4 und die Stützplatte 10 sind in der dargestellten Anordnung durch Bolzen 15 miteinander verbunden. Eine Auslaßleitung 16 ist mit einem Flansch 18 verbunden, der seinerseits mit einem Auslaßabschnitt des Gehäuses 14 durch Bolzen 20 verbunden ist. Die Zentrifugalpumpe 2 und die nicht-bezeichnete Flügelpumpe werden über eine Welle 19 angetrieben, die mit einem geeigneten, nicht-dargestelltenIn FIG. 1, a centrifugal pump according to the invention that can be used as a backing pump is identified as a whole by the reference number 2. It has a stationary chipboard 4. This is arranged next to an inlet flange 6. The inlet flange 6 is connected to an inlet line 8. Next to the schnitzel plate 4 is a stationary one Support plate 10 arranged. This is connected to an outlet flange 12 which forms part of a housing 14 represents a known vane pump arranged therein, not shown. The inlet flange 6, the outlet flange 12, the fixed chipping plate 4 and the support plate 10 are through in the illustrated arrangement Bolts 15 connected to one another. An outlet line 16 is connected to a flange 18 which in turn is connected to an outlet portion of the housing 14 by bolts 20 connected is. The centrifugal pump 2 and the non-designated vane pump are driven via a shaft 19, those with a suitable, not shown

_ 4 _ 5Ö9839/0359_ 4 _ 5Ö9839 / 0359

Antriebsmotor verbunden ist.Drive motor is connected.

Wie in den Pign. 2, 3 und 4 dargestellt, weist die Schnitzelplatte 4 eine ringförmige Anordnung in Abstand angeordneter Zähne 24"auf, die von einer Stirnfläche 26 der Schnitzelplatte 4 abstehen. As in the pign. 2, 3 and 4, the cossette plate 4 has an annular array of spaced apart elements Teeth 24 ″, which protrude from an end face 26 of the cutting plate 4.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Zähne 24 gleichen Abstand voneinander auf, im Rahmen der Erfindung können die Zähne jedoch auch in unterschiedlichem Abstand voneinander angeordnet sein. Die Kanten der Zähne sind senkrecht zur Stirnfläche 2.6 der Schnitzelplatte 4 verlaufend dargestellt; sie können jedoch auch unter einem schrägen Winkel zu derselben verlaufen. Ein Flügelrad ist mit einer Mehrzahl von Schaufeln 30 versehen, die in radialer Richtung von einer Flügelradnabe 32 zu einem Rand 3^ des Flügelrades verlaufen. Das Flügelrad 28 trägt eine ringförmige Nut 36, die etwa in der Mitte zwischen der Flügelradnabe 32 und dem Rand 34 angeordnet ist und die Schaufeln unterbricht. Es versteht sich, daß der bei der Flügelradnabe 32 liegende Abschnitt des Flügelrades 28 die Ansaugseite und der beim Rand 34 liegende Abschnitt des Flügelrades die Vorderseite des Flügelrades darstellt.In the exemplary embodiment shown, the teeth 24 are equally spaced from one another, but within the scope of the invention the teeth can also be arranged at different distances from one another. The edges of the teeth are shown running perpendicular to the end face 2.6 of the cuttings plate 4; however, they can also run at an oblique angle to the same. An impeller is provided with a plurality of blades 30 which extend in the radial direction from an impeller hub 32 to an edge 3 ^ of the impeller. The impeller 28 carries an annular groove 36 which is arranged approximately in the middle between the impeller hub 32 and the edge 34 and interrupts the blades. It goes without saying that the portion of the impeller 28 located at the impeller hub 32 represents the suction side and the portion of the impeller located at the edge 34 represents the front of the impeller.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwischen benachbarten Schaufeln 30 auf der FörderseiteIn a particular embodiment of the invention are between adjacent blades 30 on the delivery side

- 5 509839/0359 - 5 509839/0359

des Flügelrades zusätzliche Schaufeln ~$Q angeordnet, so daß in diesem Bereich die doppelte Schaufelzahl erhalten wird. Diese Anordnung mit doppelter Schaufelzahl ist zwar vorteilhaft, ein Flügelrad mit nicht verdoppelter Schaufelzahl arbeitet jedoch ebenfalls gut.of the impeller, additional blades ~ $ Q are arranged so that twice the number of blades is obtained in this area. While this arrangement with double the number of blades is advantageous, an impeller with not doubled the number of blades also works well.

Beim Zusammenbau der Zentrifugalpumpe wird das Flügelrad 28, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen die Schnitzelplatte 4 und die Stützplatte 10 gepackt. Dabei finden die Zähne 24 in der Nut 36 des Flügelrades 28 Aufnahme. Dabei wird für ausreichenden Zwischenraum gesorgt. Das Flügelrad 28 ist in bekannter Weise bezüglich der feststehenden Schnitzelplatte und der feststehenden Stützplatte drehbar gelagert. Damit können die Zähne 24 Verunreinigungen im geförderten Strömungsmittel zerkleinern und damit die Größe der Verunreinigungen herabsetzen.When assembling the centrifugal pump, the impeller 28, as shown in FIG. 1, is packed between the chip plate 4 and the support plate 10. Find thereby the teeth 24 in the groove 36 of the impeller 28 recording. Sufficient space is provided. The impeller 28 is in a known manner with respect to the fixed Schnitzel plate and the fixed support plate rotatably mounted. This means that the teeth can remove 24 impurities comminute in the conveyed fluid and thus reduce the size of the impurities.

Wie oben schon ausgeführt worden ist, ist die im Flügelrad angeordnete Nut J>6 ungefähr in der Mitte zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Flügelrades vorgesehen. Bei der Anordnung der Nut 36 und der in ihr Aufnahme findenden Zähne 24 wird berücksichtigt, daß dann, wenn die Zähne zu nahe beim Einlaß des Flügelrades angeordnet werden, nur ein niederer Förderdruck erhalten werden kann. Dies ist auf den auf der Anordnung der Zähne in der Pumpenanordnung beruhenden Druckabfall zurückzuführen. ZugleichAs has already been stated above, the groove J> 6 arranged in the impeller is provided approximately in the middle between the inlet and the outlet of the impeller. In the arrangement of the groove 36 and the teeth 24 which are received in it, it is taken into account that if the teeth are arranged too close to the inlet of the impeller, only a low delivery pressure can be obtained. This is due to the pressure drop due to the placement of the teeth in the pump assembly. Simultaneously

- 6 509839/0359 - 6 509839/0359

würde in der Pumpe auch eine Kavitation auftreten. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung der zum Zerkleinern verwendeten Zähne,, bei der die Zähne an einer Stelle vorgesehen werden, an der schon ein Förderdruck aufgebaut worden ist, ist die Gefahr der oben erwähnten Kavitation herabgesetzt. Werden die Zähne andererseits zu nahe beim Auslaß des Flügelrades angeordnet, so kann die Förderleistung der Zentrifugalpumpe zu stark vermindert werden, was auf die nachteilige Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels beim Rand 3H- des Flügelrades durch die zur Zerkleinerung verwendeten Zähne zurückzuführen ist. Bei der beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Anordnung der zum Zerkleinern verwendeten Zähne 24 tritt auch dies allenfalls in stark abgeschwächter Form auf.cavitation would also occur in the pump. In the arrangement of the teeth used for comminution shown in the drawing, in which the teeth are provided at a point at which a delivery pressure has already been built up, the risk of the above-mentioned cavitation is reduced. On the other hand, if the teeth are arranged too close to the outlet of the impeller, the delivery rate of the centrifugal pump can be reduced too much, which is due to the detrimental effect on the flow rate of the fluid at the edge 3H of the impeller by the teeth used for comminution. In the case of the arrangement of the teeth 24 used for comminution as described and shown in the drawing, this also occurs, if at all, in a greatly weakened form.

Bei der beschriebenen Zentrifugalpumpe findet aus Gründen der Platzersparnis ein axialer Diffusor Verwendung. Es kann Jedoch auch ein üblicher Schneckendiffusor mit dem üblichen tangentialen Auslaß gleichermaßen gut bei der erfindungsgemäßen Anordnung Verwendung finden.In the centrifugal pump described, an axial diffuser is used to save space. It However, a common screw diffuser can also be used with the usual tangential outlet can be used equally well in the arrangement according to the invention.

Damit weist die beschriebene Pumpanordnung eine durch eine Zentrifugalpumpe gebildete Vorpumpe auf, welche eine Einrichtung zum Zerkleinern von im gepumpten Strömungsmittel befindlichen Verunreinigungen, d.h. zum Herabsetzen derThe pump arrangement described thus has a backing pump formed by a centrifugal pump which has a device to break up impurities in the fluid being pumped, i.e. to reduce the

- 7 509839/0359 - 7 509839/0359

Größe der Verunreinigungen, vor Weitergabe des Strömungsmittels an eine darauf folgende Pumpenstufe (hier eine Flügelpumpe) aufweist. Damit eignet sich die Pumpanlage insbesondere zum Pumpen von leichtem öl, von Seewasser, von Lauge und/oder verunreinigtem Brennstoff. Das Zerkleinern der Verunreinigungen erfolgt innerhalb der Vorpumpe und ohne daß hierzu ein externes Gerät vorgesehen werden müßte.The size of the contaminants before the fluid was passed to a subsequent pump stage (here a vane pump). This makes the pumping system suitable especially for pumping light oil, sea water, lye and / or contaminated fuel. The crushing the impurities takes place within the backing pump and without an external device being provided for this purpose would have to be.

Die für die verschiedenen Abschnitte der als Vorpumpe verwendeten Zentrifugalpumpe verwendeten Materialien hängt von dem Jeweiligen Einsatz der Pumpe ab. Die Schnitzelplafcte 4 und die von ihr getragenen Zähne 24 sollten aus einem ziemlich harten und zähen Material hergestellt sein, damit die gewünschte Zerkleinerung der Verunreinigungen erhalten wird und die Pumpe beim Einsatz zum Fördern derart verunreinigter Strömungsmittel eine lange Lebensdauer hat.The materials used for the different sections of the centrifugal pump used as the foreline pump depend on on the respective use of the pump. The Schnitzelplafcte 4 and the teeth 24 carried by it should be off be made of a fairly hard and tough material in order to achieve the desired crushing of the impurities is obtained and the pump when used for pumping such contaminated fluids a long service life Has.

-8- $09839/0359-8- $ 09839/0359

Claims (1)

p..' i.-.itsn.j-ü».·* ο Dipl. !nc;. H. Hnuck p .. ' i .-. itsn.j-ü ». · * ο Dipl.! nc ;. H. Hnuck Dip!. F-.-./«=■. VV. Sc- nitzDip !. F-.-./ i ==■. VV. Schnitz D:pi. ir^:. E. CPra-lfs Dip!. Ing, W. VWr.n .;rt Dipl. Phys. VV. Carstens 8 Müiichcn 2 Mozartstr. 23D : pi. ir ^ :. E. CPra-lfs Dip !. Ing, W. VWr.n .; rt Dipl. Phys. VV. Carstens 8 Müiichcn 2 Mozartstr. 23 The Bendix CorporationThe Bendix Corporation Executive OfficesExecutive offices Bendix Center München, 20. März 1975Bendix Center Munich, March 20, 1975 Sputhfield,Mich.48O75,USA Anwaltsakte M-3438Sputhfield, Mich.48O75, U.S. Attorney File M-3438 PatentansprücheClaims 1.) Zentrifugalpumpe, insbesondere eine Förderpumpe zum Fördern verunreinigter Strömungsmittel, mit einem Flügelrad, das eine Mehrzahl von einer Nabe zum Rand des Flügelrades verlaufender einer Wand eines das Flügelrad aufnehmenden Gehäuses zugewandter Schaufeln trägt, gekennzeichnet durch eine auf dem Flügelrad (28) zwischen dessen Nabe (32) und dessen Rand (34) ausgebildete ringförmige Nut (36); und durch eine Mehrzahl ringförmig angeordneterjZähne (24); die aus der Wand des Gehäuses (4, 10) vorstehen und unter Spiel in die Nut (36) eingreifen, wobei die Zähne (24) und die Nut (36) bei Drehung des Flügelrades (28) zusammen in dem Strömungsmittel befindliche Verunreinigungen zerkleinern.1. ) Centrifugal pump, in particular a feed pump for conveying contaminated fluid, with an impeller which carries a plurality of blades extending from a hub to the edge of the impeller and facing a wall of a housing receiving the impeller, characterized by one on the impeller (28) between it The hub (32) and its rim (34) formed annular groove (36); and by a plurality of annularly arranged teeth (24) ; which protrude from the wall of the housing (4, 10) and engage with play in the groove (36), the teeth (24) and the groove (36) comminuting impurities in the fluid when the impeller (28) rotates. 2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that (36)
daß die Nut/etwa in der Mitte zwischen der Nabe (32) und dem Rand (34) des Flügelrades (28) angeordnet ist.
(36)
that the groove / is arranged approximately in the middle between the hub (32) and the edge (34) of the impeller (28).
509839/0359509839/0359 J5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine feststehende Schnitzelplatte (4) mit der die Zähne (24) tragenden Wand (26) und eine feststehende Stützplatte (lO) aufweist, wobei das Flügelrad (28) zwischen der Schnitzelplatte (4) und der Stützplatte (lo) angeordnet ist. J5. Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that that the housing has a stationary chipboard (4) with the teeth (24) bearing Wall (26) and a fixed support plate (10), the impeller (28) being arranged between the chipboard (4) and the support plate (10). 4. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig angeordneten Zähne (24) in vorgegebenem Abstand angeordnet sind.4. Centrifugal pump according to one of claims 1 to ~ 5, characterized in that the annularly arranged teeth (24) are arranged at a predetermined distance. 5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (24) gleichen Abstand voneinander aufweisen.5. Centrifugal pump according to claim 4, characterized in that the teeth (24) are equidistant from one another exhibit. 6. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (24) senkrecht auf der sie tragenden VJand (26) stehen.6. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the teeth (24) are perpendicular stand on the VJand (26) carrying them. 509839/0359509839/0359
DE19752512263 1974-03-21 1975-03-20 CENTRIFUGAL PUMP Withdrawn DE2512263A1 (en)

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