DE2626154A1 - Zentrifugalpumpe vom pitottyp - Google Patents
Zentrifugalpumpe vom pitottypInfo
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- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
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Description
2626 1 b4
Die Erfindung bezieht sich auf Zentrifugalpumpen und insbesondere auf Zentrifugalpumpen vom Pitotrohrtyp, und auf
Verbesserungen in der Geometrie des Pitotrohres solcher Pumpen.
Zentrifugalpumpen vom Pitotrohrtyp sind an sich bekannt. Beispielsweise ist eine derartige Pumpe Gegenstand des
US-Patentes 3 384 024.
Pumpen dieser Art haben in der Regel einen Rotor, der durch eine Antriebsmaschine in Drehung versetzt wird. Der Rotor
nimmt ein stationäres Pitotrohr auf. Das Pitotrohr verläuft in radialer Richtung in einem Hohlraum im Rotor und besitzt
einen Kanal zum Hindurchführen des Strömungsmittels. Das Pitotrohr weist einen Eintritt zur Aufnahme eines Strömungsmittels nahe der äußeren radialen Begrenzung des Rotorhohlraumes
auf. Diesem Strömungsmittel ist von der Antriebsmaschine über den Rotor Energie erteilt worden. Ein Teil der Geschwindigkeitshöhe
des Strömungsmittels wird im Pitotrohr in Druckhöhe durch einen Diffusor geändert.
Pitotrohrpumpen sind relativ leistungsfähig und haben gute
Druck- und Durchflußgeschwindigkeitseigenschaften. Man ist bestrebt, derartige Pumpen so leistungsfähig wie möglich auszugestalten.
Beispielsweise wird die Leistungsfähigkeit derartiger Pumpen durch Strömungsmittelverluste, die durch die Grenzschichttrennung
im Pitotrohr auftreten, durch den Pitotrohr-Strömungswiderstand,
und dergleichen vermindert.
Das Pitotrohr bildet einen Durchflußkanal aus, der am Eingang in ümfangsrichtung verläuft, sich in eine radiale Richtung
ändert und dann wieder umgelenkt wird, so daß er axial zum Rotor verläuft. Diese zwei Umlenkungen erfolgen um etwa 90 ,
wobei die erste Umlenkung in einem etwas größeren Winkel vorgenommen wird. Wenn das Strömungsmittel die die Umlenkungen
bewirkenden Bögen durchströmt, trägt eine Trennung des Strömungs-
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mittels von den Wandungen zum Durchflußverlust bei. Die Möglichkeit,
wesentliche DurchflußVerluste in Bögen dadurch zu
vermeiden, daß die Durchflußquerschnittsfläche auf der Innenseite
des Bogens vergrößert wird, ist beispielsweise in NASA Tech Brief 68-10395 von Gerlach erörtert.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Pitotrohrpumpe
mit einem verbesserten Pitotrohr einfacher Gestalt zu schaffen, das die Durchflußverluste insbesondere zwischen dem Eintritt
und dem radialen Teil des Kanales des Rohres verringert.
Die Verringerung des Durchflußverlustes erfolgt nach vorliegender Erfindung durch Änderung des Querschnittes des Pitotrohrkanales
von einem in ümfangsrichtung verlaufenden Abschnitt am Eingang in einen langen und schmalen Abschnitt an einem
radialen Teil des Kanales durch ovale Übergangsquerschnitte. Diese ovalen Querschnitte verengen sich längs des Durchflußpfades
rascher bei kleineren Radien als bei größeren Radien. Der Eintritt ist so orientiert, daß Strömungsmittel^ das in Ümfangsrichtung
über die Rotationsachse des Rotors der Pumpe innerhalb des Rotors zirkuliert, aufgenommen wird. Mit anderen
Worten heißt dies, daß der kreisförmige Querschnitt am Eingang allmählich verändert wird und sich verengt, wenn der Kanal sich
in den rein radialen Abschnitt krümmt. Diese Verengung erfolgt am raschesten auf der Innenseite der Krümmung, und der kreisförmige
Querschnitt nimmt weniger rasch auf der Außenseite der Krümmung ab. Vorzugsweise besitzt die Innenseite der Krümmung
einen Krümmungsradius, der verhältnismäßig groß vom Eintritt des Kanales zu einer Stelle unmittelbar stromaufwärts in Bezug
auf den radialen Abschnitt des Kanales ist, wobei an dieser Stelle der Krümmungsradius verhältnismäßig klein wird.
Gemäß der Erfindung wird bei einer Zentrifugalpumpe vom Pitottyp, mit einem Gehäuse, einem im Gehäuse drehbar gelagerten
Rotor, der einem Strömungsmittel in Abhängigkeit von einer
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Antriebsmaschine Energie aufgibt, einer Vorrichtung zum Einspeisen von Strömungsmittel in den Rotor, und einem
Pitotrohr im Rotor mit einem Kanal zur Aufnahme von Strömungsmittel aus dem Rotor und zur Abgabe des Strömungsmittels aus der Pumpe vorgeschlagen, daß
a;der Pitotrohrkanal einen Eintritt aufweist, der eine kreisförmige
Querschnittsfläche besitzt und der auf einem Radius von der Rotationsachse des Rotors und in einer die Achse aufnehmenden
Ebene angeordnet ist,
b) der Pitotrohrkanal einen radialen Abschnitt erhält, der radial zur Rotationsachse des Rotors verläuft und der eine
Querschnittsfläche mit einem langen und schmalen Umkreis am größten Radius besitzt, wobei die langen Teile des Umkreises
etwa senkrecht zur Rotationsachse des Rotors liegen, und
c) der Pitotrohrkanal zwischen dem Eintritt und dem radialen Abschnitt einen Übergangsabschnitt aufweist, der sich allmählich
krümmt und der Querschnitte besitzt, die ovale Umkreise aufweisen, wobei die Breite der ovalen Querschnitte bei größeren
Radien am größten ist und die Querschnitte um eine Schnittebene senkrecht zur Rotationsachse symmetrisch liegen.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Zentrifugalpumpe mit einem Rotor, der um eine Rotationsachse
von einem Hauptantrieb in Drehung versetzt ist und ein Strömungsmittel
beaufschlagt, einem Hohlraum im Rotor zur Aufnahme des Strömungsmittels, einem Kanal im Rotor zum Einspeisen des
Strömungsmittels und einem Pitotrohr im Hohlraum mit einem Kanal zur Aufnahme des Strömungsmittels, vorgeschlagen, daß
a) der Pitotrohrkanal einen Eintritt aufweist, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und der so orientiert ist,
daß er dem Strömungsmittel im Hohlraum zugewandt ist, welches in Umfangsrichtung um die Rotationsachse des Rotors umläuft,
b) der Pitotrohrkanal einen radialen Abschnitt aufweist, der einen langen und schmalen Umkreis wenigstens am größten Radius
besitzt, wobei der schmale Teil dieses Umkreises etwa parallel
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zur Rotationsachse des Rotors verläuft, und
c) der Pitotrohrkanal zwischen dem Eintritt und dem radialen
Abschnitt einen Übergangsabschnitt aufweist, der ovale Querschnitte besitzt, welche sich bei Annäherung an den radialen
Abschnitt innerhalb eines jeden solchen Querschnittes schneller bei kleineren Radien als bei größeren Radien verengen.
Der Übergang von kreisförmigen zu langen und schmalen Querschnitten
über die ovalen Querschnitte des Übergangsabschnittes des Kanales kann durch Ovale erfolgen, die durch V-förmige
Seiten gebildet werden, wobei ein Scheitel an der Innenseite der Krümmung und eine Verbindung durch kreisförmige Bögen des
gleichen Radius wie bei vollständig krexsförmigem Eintritt vorgenommen wird. Die Länge der Bögen nimmt längs des Übergangsabschnittes bei Annäherung an den langen und schmalen Abschnitt
fortschreitend ab.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung weist ein
Pitotrohr, das koaxial in Bezug auf den Rotor angeordnet ist,
einen Eintritt in unmittelbarer Nähe der äußeren radialen Begrenzung des Rotorhohlraumes auf. Die Geometrie des Kanales
dieses Pitotrohres von einem Verlauf in Umfangsrichtung zu einem
radialen Verlauf ist wie beschrieben. Der radiale Teil des Kanales weist demnach eine konstante QuerSchnittsfläche für
einen radialen Abstand auf, um Eintrittseinflüsse und die Einflüsse bei der Umlenkung des Strömungsmittels zu eliminieren.
Der Pitotrohrkanal setzt sich hinter diesem Geraderichtabschnitt
als Diffusor in radialer Richtung fort und stellt für das Strömungsmittel eine sich konstant vergrößernde Querschnittsfläche
dar, um Geschwindigkeitshöhe in Druckhöhe umzuwandeln. Die sich konstant vergrößernde Querschnittsfläche in diesem Diffusor
wird durch fortschreitende Vergrößerung der Breite des Kanales quer zur Rotationsrichtung des Rotors im Gegensatz zu einer
Richtung parallel zur Drehung erzielt. Der Kanal ändert seine Richtung von radial in axial an einer Nabe des Rohres, um
Strömungsmittel abzugeben. Dieser Bogenabschnitt ist durch einen großen Querschnitt an der Innenseite des Bogens und einen kleinen
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Querschnitt an der Außenseite des Bogens gekennzeichnet, wie dies in der oben erwähnten Druckschrift NASA Tech Brief
ausgeführt ist. Die Außenseite des Pitotrohres ist stromlinienförmig ausgebildet, um einen möglichst geringen Strömungswiderstand
zu erhalten. Die Außenseite des Rohres ist schmal, wo sie der Umfangskomponente der Strömungsmittelbewegung zugewandt
ist, und ist relativ länger parallel zu einer solchen Strömungsmittelbewegung, um den allmählichen Bogen des Pitotrohrkanales
aufzunehmen.
Der Krümmungs- und Querschnitts-Übergang zwischen dem Eintritt
des Pitotrohrkanales und dem radialen Teil dieses Kanales
reduziert die DurchflußVerluste durch das Pitotrohr der Pumpe,
ohne daß das Rohr außen geändert werden muß, was die Strömungsverluste erhöhen würde.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Pitotrohr-Pumpe mit einem
verbesserten Pitotrohr gemäß vorliegender Erfindung, Fig. 2 eine Ansicht des Pitotrohres nach vorliegender Erfindung
rechtwinklig zur Drehrichtung der Pumpe,
Fig. 3 das Pitotrohr nach der Erfindung parallel zur Drehrichtung der Pumpe,
Fig. 4 eine Ansicht längs der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 eine Ansicht längs der Linie 5-5 der Fig. 3,
Fig. 6 eine Ansicht längs der Linie 6-6 der Fig. 3, Fig. 7 eine Ansicht längs der Linie 7-7 der Fig. 3,
Fig. 8 eine Ansicht längs der Linie 8-8 der Fig. 3, Fig. 9 eine Ansicht längs der Linie 9-9 der Fig. 2,
Fig. lO eine Ansicht längs der Linie 10-10 der Fig. 2, Fig. 11 eine Ansicht längs der Linie 11-11 der Fig. 2, und
Fig. 12 eine Aufsicht auf das Pitotrohr nach den Fig. 2 und 3.
Fig. 1 zeigt eine Pitotrohr-Pumpe mit einem Pitotrohr 10. Die Pumpe besitzt ein Gehäuse 12, das stationär befestigt ist.
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Eine Antriebswelle 14 erstreckt sich von einem Hauptantrieb aus in das Gehäuse und ist in einem Lager 16 gelagert, das
seinerseits mit dem Gehäuse über eine Lagerschale 18 befestigt ist. Ein Rotor 20 ist mit der Antriebswelle beispielsweise
mittels Kopfschraube 22 und Flansch 24 der Antriebswelle befestigt. Der Rotor legt einen Hohlraum 26 fest, der auf einer
Seite durch eine Abdeckung 28 geschlossen ist. Eine Vielzahl von in radialer Richtung verlaufenden Kanälen 30 in der Abdeckung
steht mit einer Strömungsmittelquelle über einen Ring 32 und einen Einlaß 34 in den Ring in Verbindung. Eine Abdichtanordnung
36 zwischen dem Rotor und dem Gehäuse hält das Strömungsmittel im Ring und im Einlaß. Der Rotor ist in einem
Lager 38 auf einer Nabe 40 der Abdeckung 28 und in einer Aussparung 42 einer Gehäuseabdeckung 44 des Gehäuses gelagert.
Das Pitotrohr lO ist stationär und erstreckt sich in axialer
Richtung in den hohlen Rotor von dem Gehäuse aus und dann in radialer Richtung in Bezug auf die Drehachse des Rotors, so daß
ein Eintritt 46 eines Kanales 47 des Pitotrohres Strömungsmittel
aufnimmt, das durch den Hauptantrieb über den Rotor an einer extremen radialen Stelle beaufschlagt wird. Der Eintritt ist
für den Strömungsmitteleintritt tangential zum Radius von der Rotorachse aus angeordnet. Vom Eingang verläuft der Strömungsmittelkanal
von einem ausschließlich in Umfangsrichtung verlaufenden Pfad zu einem ausschließlich radialen Pfad bei 48 und
dann in den ausschließlich axialen Pfad bei 50, bevor er die Pumpe verläßt. Der Kanal nimmt in Querschnitt zu, damit die
Geschwindigkeitshöhe zur Druckhöhe geändert wird. Insoweit ist eine Pitotrohr-Pumpe bekannt.
Das Pitotrohr ist im einzelnen in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
In Fig. 3 ist der Kanal 47 vom Eingang 46 aus von einer Umfangsorientierung tangential zu einem Radius von einer Rotationsachse
52 des Rotors 20 zu einem Radius 54 des Rotors gekrümmt. Die Achse des Kanales 47 liegt während dieser Krümmung in einer
Ebene rechtwinklig zur Rotationsachse 52 des Rotors. Der Kanal
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in der Krümmung besitzt eine Innenwand 56 und eine Außenwand
58. Die Krümmung der Innenwand ist konstant und verhältnismäßig klein für einen wesentlichen Abstand von dem
Eintritt 46, und dann wird die Krümmung der Innenwand relativ größer, bis der Kanal ausschließlich radial verläuft. Während
der Krümmung von dem in Ümfangsrichtung verlaufenden Pfad zum in radialer Richtung verlaufenden Pfad ändert sich der Querschnitt
des Kanales 47 von kreisförmig in einen langen und schmalen Schlitz über eine Reihe von etwa ovalen Formen, wobei
die ovalen Querschnitte gegen die Außenwand breit und gegen die Innenwand schmal sind. Die Konfigurationen der Querschnitte
werden nachstehend kurz im einzelnen erläutert.
Der Kanal wird nach dem Übergang von ümfangsrichtung auf
Radial bei 48 ausschließlich radial bei einem radialen Abstand von etwa konstantem Querschnitt. Die Länge des rein
radialen Bereiches mit im wesentlichen konstantem Querschnitt richtet den Strömungsmittelfluß gerade, bevor das Strömungsmittel
in einen Diffusorabschnitt 60 eintritt (Fig. 2). Der Fluß wird gerade gerichtet, so daß Kanaleinflüsse stromaufwärts
in Bezug auf den Diffusor keine Flußtrennung im Diffusor bewirken. Der Diffusor wandelt Geschwindigkeitshöhe in Druckhöhe
in an sich bekannter Weise um. Er weist eine gegen die Achse 52 fortschreitend zunehmende QuerSchnittsfläche auf. Diese
Querschnittsflachenzunahme ist in der Dimension der Drehrichtung
des Rotors zugewandt, wie Fig. 2 zeigt. Die Dimension des ausschließlich radialen Teiles des Kanales des Pitotrohres
in der Ebene der Rotordrehung ist konstant. Hinter dem Diffusorabschnitt richtet eine rechtwinkelige Biegung 62 das Strömungsmittel
in den axialen Abschnitt 50 des Kanales 47 zur Abgabe und Arbeitsleistung. Der Kanal in dieser Biegung nimmt im
Querschnitt zu und geht von einer symmetrischen ovalen Form (Fig. 10) über Dreiecke, deren Grundlinien auf einer Innenkurve
64 liegen (Fig. ll)in eine Kreisform am äußersten Austrittsende
zum Abschnitt 50 über (Fig. 3).
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Wie die Fig. 12 zeigt, ist die Außenfläche des Pitotrohres
so geformt, daß der Luftwiderstand ein Minimum wird, also stromlinienförmig ausgebildet. Eine ablaufende Kante 66 ist
etwas schärfer ausgebildet als die ablaufende Kante 68.
Der Kanal 47 nimmt Strömungsmittel aus einer radialen Begrenzung des Rotors auf und führt diese Strömungsmittel um
einen Bogen von etwas mehr als 90°, so daß das Strömungsmittel radial fließt. Um alle durch den Eintritt bedingten Einflüsse
und ferner die Einflüsse, die auftreten, wenn die Biegung vor einer Änderung der Geschwindigkeitshöhe zur Druckhöhe vorgenommen
wird, richtet ein Geraderichtabschnitt des Kanales den Strömungsmittelfluß durch einen Abschnitt konstanten Querschnittes
ohne Krümmungen. Nach dem Geraderichten tritt das Strömungsmittel in einen Diffusorabschnitt ein, in welchem die Geschwindigkeitshöhe
in Druckhöhe zur Abgabe umgewandelt wird. Dieser Pfad vom Eingang 46 zum Kanal 50 muß mit möglichst geringem Verlust
durchströmt werden, wenn die Pumpe leistungsfähig sein soll.
Die Verluste bei einem Strömungsmittel, das den Bogen vom Eintritt zum radialen Kanal 48 zurücklegt, werden in folgender
Weise auf einem Minimum gehalten.
Zu Beginn trifft das Strömungsmittel, das auf den Innenbogen 56 gerichtet wird, auf eine Wand mit einer allmählichen Krümmung.
Die Druckzunahmegeschwindigkeit längs des Durchflußkanales und in unmittelbarer Nähe der Wandung, die zu einer Grenzschichttrennung
führen könnte, ist somit klein. Die Konstruktionsbeschränkungen machen es deshalb erforderlich, daß der Bogen
schärfer ausgeführt wird, damit der Kanal vollständig in radialer Richtung orientiert ist. Dabei hat sich die QuerSchnittsfläche
des Kanales von dem kreisförmigen Abschnitt in einen Schnitt geändert, der relativ zur Breite sehr lang ist, wie sich aus
den Fig. 4 bis 9 entnehmen läßt. Diese Änderung des Querschnittes reduziert die Verluste. Die Querschnittsform des
Kanales an verschiedenen Stellen ist in den Fig. 4 bis 9 gezeigt.
* auszuschalten,
709810/0283
Der Querschnitt nach Fig. 4 entspricht ziemlich genau dem dargestellten kreisförmigen Eintritt. Hier ist ein oberer
Teil des Kanales 69 bei verhältnismäßig großen Radien immer noch kreisförmig, der untere Teil des Kanales bei verhältnismäßig
kleinen Radien wird jedoch durch konvergierende gerade Wandungen 70 und 72 begrenzt, die an einem Scheitel
durch eine konkave, nach oben gerichtete Wand 74 an einem minimalen Kanalradius verbunden sind. Somit nähert sich der
Querschnitt einem asymmetrischen Oval, das um eine horizontale Linie in der Figur asymmetrisch ist. Der größte Flächeninhalt
für den Strömungsmitteldurchfluß tritt an der Außenseite der Krümmung auf, wobei die Außenseite in Fig. 4 nach oben gerichtet
ist. Dieser Zustand dauert in Fig. 5 an, wo die Außenseite der Krümmung an dieser Stelle, die mit 76 bezeichnet ist,
noch den gleichen Krümmungsradius wie in Fig. 4 besitzt, jedoch die Umfangserstreckung des Bogens wesentlich gegenüber
Fig. 4 verkürzt ist. Die Bogenkrümmung der Wand ändert sich in konvergierende V-förmige Wandungen 76 und 78 bis zu den
scharfen Radien 80 und 82, und an der Basis des V sind die Linien durch eine konkave, nach oben gerichtete Wand 84 verbunden.
Auch beim Querschnitt nach Fig. 5 steht für den Strömungsmitteldurchfluß an größeren Radien eine größere
Querschnittsfläche zur Verfügung (im Bogen nimmt die Querschnittsfläche
mit zunehmendem Radius ab).
Die Progression, die von der reinen Kreisform über die
Konfiguration nach Fig. 5 begonnen hat, wird in Fig. 6 fortgesetzt, wo die Außenwandung 86 den gleichen Krümmungsradius
aufweist, die kreisförmige Erstreckung jedoch wesentlich geringer ist. Die Seitenwandungen 88 und 9O des Kanales sind
gerade Linien, die zur Innenseite der Krümmung konvergieren und durch eine konkave, nach oben gerichtete Wandung 92 verbunden
sind. Die Konfiguration nach Fig. 6 wird fortgesetzt, in Fig. 7 jedoch ist die Krümmung auf einer Außenwandung 94
erheblich größer und der Krümmungsradius erheblich kleiner geworden,
und der Querschnitt ist durch leicht konvergierende Seitenwandungen 96 und 98 gekennzeichnet, die über Bögen mit
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kleinem Radius verbunden sind und konkav zum Kanal auf der Außenseite der Krümmung 94 und auf der Innenseite der Krümmung
bei lOO sind. In Fig. 8 wird die Progression fortgesetzt, wobei der Radius der Außenseite des Bogens 102 noch kleiner und
die Krümmung entsprechend noch größer ist. Der Radius auf der Innenseite Io4 des Bogens ist etwas größer als im Falle der
Fig. 7. Die Seitenwandungen 106 und 108 sind geradlinig und konvergieren auf die Innenseite des Bogens zu. Wenn jedoch
der in Fig. 9 gezeigte Querschnitt erreicht ist, sind die Seitenwandungen llo und 112 nicht geradlinig, sondern haben
einen sehr großen Radius und gehen in schärfer gekrümmte Enden 114 und 116 über. Dies ist der Zustand des Querschnittes
in dem Geraderichtabschnitt, der über diesen ganzen Abschnitt aufrechterhalten wird. In dern divergierenden Abschnitt des
Pitotkanales ist die Konfiguration etwa die in Fig. 10 gezeigte,
die sich der elliptischen Gestalt nähert.
Die Breite des Kanales zwischen dem Eintritt 46 und dem radialen Teil 48 übersteigt den Durchmesser am Eingang nie.
Somit wird die Dimension, die dem Strömungsmittelfluß außerhalb des Pitotrohres zugewandt ist, durch die Dimension am
Eingang bestimmt. Die QuerSchnittsfläche ändert sich über den
gleichen Abstand nur geringfügig.
Fig. Io zeigt auch den Eingang in den Bogen von dem rein
radialen Teil des Kanales zum rein axialen Teil, und dieser Bogen setzt sich von dem Querschnitt nach Fig. 10 in den
rein kreisförmigen Teil in der in Fig. 11 gezeigten Weise fort. Dort ist ein dreieckförmiger Querschnitt gezeigt, wobei
die Ecken 118, 120 und 122 des Dreiecks abgerundet sind, eine Basis 124 des Dreiecks auf der Innenseite der Krümmung vorgesehen
ist, und ein Scheitel (Ecke 122) des Dreiecks auf der Außenseite der Krümmung angeordnet ist. Das Dreieck ist ein
gleichschenkeliges Dreieck. Die Änderung im Querschnitt um den Bogen erfolgt allmählich.
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Claims (12)
1. Zentrifugalpumpe vom Pitottyp, mit einem Gehäuse, einem
im Gehäuse drehbar gelagerten Rotor, der einem Strömungsmittel in Abhängigkeit von einer Antriebsmaschine Energie
aufgibt, eine Vorrichtung zum Einspeisen von Strömungsmittel in den Rotor und ein Pitotrohr im Rotor mit einem
Kanal zur Aufnahme von beaufschlagtem Strömungsmittel aus dem Rotor und zur Abgabe des Strömungsmittels aus der Pumpe,
gekennzeichnet durch
a) einen Eintritt (46) in den Pitotrohrkanal (47), der eine
kreisförmige Querschnitts fläche besitzt und der auf einem Radius (54) von der Rotationsachse (52) des Rotors (20)
und in einer die Achse (52) aufnehmenden Ebene angeordnet ist,
b) einen radialen Abschnitt (48) des Pitotrohrkanales (47),
der radial zur Rotationsachse (52) des Rotors (20) verläuft und der eine Querschnitts fläche mit einem langen
und schmalen Umkreis an den größten Radien besitzt, wobei die langen Teile des Umkreises etwa senkrecht zur Rotationsachse
(52) des Rotors (20) liegen?und
c) einen Übergangsabschnitt des Pitotrohrkanales (47) zwischen
dem Eintritt (46) und dem radialen Abschnitt (48), der sich allmählich krümmt und der Querschnitte besitzt,
die ovale Umkreise aufweisen, wobei die Breite der ovalen Querschnitte bei größeren Radien am größten ist, und die
Querschnitte um eine Schnittebene senkrecht zur Rotationsachse (52) symmetrisch liegen.
2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ovalen Querschnitte durch Seiten (70, 72) definiert
sind, die mit schmaleren Radien konvergieren und einen äußeren Bogen aufweisen, der sich an die Seiten anschließt,
und der den gleichen Krümmungsradius wie der Eingang (46) besitzt, wobei die Umkreiserstreckung der Bögen der Quer-
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schnitte längs des Übergangskanalabsclinittes bei Annäherung an den radialen Kanalabschnitt (48) zunehmend
kleiner wird.
3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der radiale Kanalabschnitt (48) einen Teil etwa konstanter
Querschnittsfläche besitzt, und daß der Abschnitt (48) den
langen und schmalen Umkreis aufweist und an einen radialen, nach innen gerichteten Diffusorabschnitt (6O) des radialen
Kanales (48) anschließt, der eine fortschreitend zunehmende QuerSchnittsflache bei Annäherung an die Rotationsachse (52)
des Rotors (20) besitzt.
4. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Diffusorteil (6O) des radialen Kanales (48) parallele
Wandungen in Ebenen parallel zur Rotationsachse (52) und divergierende Wandungen in Ebenen senkrecht zu den parallelen
Wandungen aufweist.
5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Diffusorteil (6O) an einen axialen Teil (50) des Kanales in einem Bogen anschließt» daß der axiale Teil einen
kreisförmigen Querschnitt besitzt, daß der Bogen gleichschenklige dreieckförmige Querschnitte aufweist, wobei die
Grundlinien (124) der Dreiecke auf der Innenseite des Bogens
und ein Eckpunkt (122) der Dreiecke auf der Außenseite des Bogens liegt, und daß die dreieckförmxgen Querschnitte allmählich
in den Diffusorteil (60) und in den axialen Teil (50) des Kanales (47) übergehen.
6. Zentrifugalpumpe mit einem Rotor, der um eine Rotationsachse von einem Hauptantrieb in Drehung versetzbar ist und ein
Strömungsmittel beaufschlagt, einem Hohlraum ira Rotor zur Aufnahme des Strömungsmittels, einem Kanal im Rotor zum
Einspeisen des Strömungsmittels und einem Fitotrohr im Hohlraum mit einem Kanal zur Aufnahme des Strömungsmittels,
gekennzeichnet durch
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a) einen Eintritt (46) in den Pitotrohrkanal (47), der
einen kreisförmigen Querschnitt besitzt und der so orientiert ist, daß er dem Strömungsmittel im Hohlraum
zugewandt ist, welches in ümfangsrichtung um die Rotationsachse (52) des Rotors (20) umläuft,
b) einen radialen Abschnitt (48) des Pitotrohrkanales (47),
der einen langen und schmalen Umkreis wenigstens am größten Radius besitzt, wobei der schmale Teil dieses
Umkreises etwa parallel zu der Rotationsachse (52) des Rotors (20) verläuft, und
c) einen Übergangsabschnitt des Pitotrohrkanales (47) zwischen dem Eintritt (46) und dem radialen Abschnitt
(48), der ovale Querschnitte aufweist, welche sich bei Annäherung an den radialen Abschnitt (48) innerhalb
eines jeden solchen Querschnittes schneller bei kleineren Radien als bei größeren Radien verengen.
7. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsabschnitt sich vom Eintritt (47) in den
radialen Abschnitt (48) mit einem größeren Krümmungsradius am Eintritt (47) als am radialen Abschnitt (48) krümmt.
8. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ovalen Querschnitte durch V-förmige Seiten (76, 78)
festgelegt sind, die an den kleinsten Radien der Abschnitte ihren Scheitel haben und die durch einen Bogen mit gleichem
Radius wie der Eintritt verbunden sind, wobei diese Verbindung bei jedem Querschnitt sich fortlaufend bei Annäherung
an den radialen Abschnitt (48) verkürzt.
9. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abschnitt (48) einen Teil konstanter Querschnittsfläche
aufweist, der den langen und schmalen Umkreis enthält und der sich an einen radialen, nach innen
verlaufenden Diffusorteil (60) des radialen Kanales (48) anschließt, welcher eine mit der Annäherung an die Rotations-
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achse (52) des Rotors fortlaufend zunehmende Querschnittsfläche besitzt.
10. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Pitotrohr (lo) eine Nabe aufweist, daß der Pitotrohrkanal in einem Bogen von radial in Bezug auf die
Rotationsachse (52) des Rotors (20) zu koaxial mit dieser Achse (52) durch die Nabe verläuft, daß der Nabenbogen
(62) dreieckförmige Querschnitte besitzt, wobei die Grundlinien
dieser Schnitte auf der Innenseite des Nabenbogens und die Sheitel solcher Querschnitte auf der Außenseite
des Nabenbogens liegen.
11. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Kanalabschnitt (48) einen Diffusor (60)
aufweist, der am Nabenbogen (62) endet.
12. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenform des Pitotrohres (10) stromlinienförmig
ist.
709810/0285
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2626154A1 true DE2626154A1 (de) | 1977-03-10 |
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