DE2642231A1 - Einschaufel-zentrifugalpumpe zur foerderung von zaehfluessigen, insbesondere feststoffhaltigen medien - Google Patents

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PATENTANWÄLTE

D R. - I N G. H. FINCKE DIPL. - INC. H. ΒΟΗ Η DIPL-IMG. S. STAGGER DR. rcr. nat. R. KNEISSL MÜLLERSTRASSE 31

8000 MÜNCHEN 5

Martin Stähle 2 0. SEP. 1976 ■ Heunkirch

Einschaufel-Zentrifugalpumpe zur Förderung von zähflüssigen, insbesondere feststoffhaltigen Medien

Gegenstand der Erfindung ist eine Einschaufel-Zentrifugalpumpe zur Förderung von zähflüssigen, insbesondere feststoffhaltigen Medien, wie z.B. Schlamm, deren Schaufel auf einer konischen Habe schraubenförmig in den Saugstutzen vorgezogen ist, wobei der Schaufelraddurchmesser am Radeintritt kleiner ist als am Radaustritt, während die Schaufelsteigung zweckmässig höchstens 25° beträgt. Dank dieser kleinen Schatifelsteigung wird das meist viscose oder breiige Fördermedium sowohl durch Zentrifugalwirkung wie auch durch Verdrängerwirkung (durch das Einschrauben in das Fördergut) in halbaxiale Richtung vom Eintrittsstutzen zum Austrittsstutzen des Pumpengehäuses gefördert.

Die Energie wird entlang der ganzen Schaufellänge dem !Fördermedium übermittelt, wobei die Wirksamkeit der Pumpe von einem möglichst engen Dichtspalt zwischen Schaufelkante und Gehäusewand abhängt. Zentrifugalpumpen mit schraubenförmigen Einsohaufelrad der genannten Art nach Fig. 1 der beiliegenden Zeich-

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nung haben eine ihrer Schaufellänge und Schaufelwandstärke entsprechende !Fläche an ihrer periferen Aussenseite, die mit möglichst kleinem Spiel der G-ehäusewand gegenüber steht. Dieses Spiel soll deshalb klein gehalten werden, damit nicht zu grosse Leckverluste von der Schaufeldruckseite a zur Schaufelsaugseite b entstehen, die eine Förderleistungsverminderung bewirken. Beim Rotieren des Laufrades und entsprechender Verschiebung der Aussenfläche der Laufradschaufel gegenüber der G-ehäusewand entstehen Scherkräfte im den Spalt füllenden Flüssigkeitsfilm, der um so grosser ist, je höher die Zähigkeit oder Feststoff-Verschmutzung des Fördermediums, je kleiner der Spalt und je grosser die perifere Aussenfläche des Laufrades ist.

Bei verschmutzten Fördermedien und Schlämmen neigen die Schmutz- und Festteile sogar dazu, sich beim Durchgang durch den Spalt anzuhäufen, da sie an den anliegenden Flächen stärker gebremst werden als die Flüssigkeit, welche deshalb rascher abfliesst. Diese Erscheinung kann so weit gehen, dass diese Schmutz- oder Festteile sich so verdichten, dass ein Bremsbelag entsteht, der das Laufrad blockieren kann.

Von allen Ursachen, die die Bremswirkung erhöhen, wäre durch eine Verringerung der durch Schaufellänge und Schaufeldicke festgelegten Schaufelaussenflache die beste Möglichkeit geboten, diesem Leistungsverlust entgegenzuwirken. Aus hydraulischen Gründen ist die Schaufellänge jedoch gegeben, während die Schaufeldicke aus Festigkeits- und Abnutzungsgründen ebenfalls gegeben ist.

Dieses Problem wird durch die vorliegende Erfindung dadurch gelöst, dass die äussere Schaufelrandpartie auf der Schaufelsaugseite so angeschrägt ist, dass wenigstens eine saugseitige Partie des Spaltes zwischen Schaufelaussenflache und Gehäuseinnenwand konisch ist. Zweckmässig erstreckt sich die Anschrägung bis über die Mitte der Schaufeldicke hinaus, sodass die

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Breite der verbleibenden, mit der Gehäuseinnenwand gleichlaufenden Umfangsflächen praktisch zur Linie reduziert ist.

Es versteht sich, dass auch bestehende Pumpen nachträglich mit der genannten Anschrägung des Laufrades versehen werden können, was, wie Versuche zeigen, zu beträchtlichen Energieeinsparungen führen kann. In dein sich nach der Saugseite hin, also in Leckflussrichtung, sich erweiternden konischen Spalt setzen sich kaum mehr Peststoffe ab.

In Pig. 2 der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt; dabei zeigt I?ig. 2 einen Axialschnitt durch Gehäuse und Laufrad einer Einschaufel-Zentrifugalpumpe.

Das Gehäuse ist mit 1, das Laufrad mit 2 und dessen auf eine konischen Habe schraubenförmig in den Saugstutzen vorgezogene Schaufel mit 3 bezeichnet. Der Schaufelraddurchmesser nimmt vom Einlass zum Auslass hin zu und die Schaufelsteigung beträgt höchstens 25°> zweckmässig aber weniger, ferner bedeuten in der Zeichnung a die Druckseite, b die Saugseite der Pumpe, während d die Schaufeldicke und c die Spaltweite zwischen Laufradschaufel und Gehäuseinnenwand bedeuten. Die Aussenpartie der Schaufel 3 ist saugseitig angeschrägt, sodass hier sieh eine nach der Saugseite hin mit einem spitzen Winkel e sich konisch öffnende Spaltpartie g ergibt, sodass die restliche Spaltpartie nur noch durch eine sehr schmale Umfangsflache f begrenzt ist. Der Winkel e liegt zweckmässig zwischen 1£ und 40°, wäftrend die Breite der mit der Gehäusewand gleichlaufenden Umfangsf Iac he f wie beim gezeichneten Beispiel, weniger als die halbe Schaufeldicke d beträgt; in Spezialfallen könnte die gesamte Aussenfläche der Schaufel angeschrägt, d.h. die fläche f bis zu einer Linie reduziert sein.

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Claims (3)

1. P. A ΐ E I Ϊ A I S P a ü E C H E

   C I.) Sinschaufel^Zentrifugalpumpe zur Förderung von zähflüssigen, insbesondere feststoffhaltigen Medien, deren Schaufel auf einer konischen Habe schraubenförmig in den Saugstutzen vorgezogen ist, wobei der Schaufelraddurchmesser am Radeintritt kleiner ist als am Radaustritt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine saugseitige Partie des Spaltes zwischen Schaufelaussenf Iac he und G-ehäüseinnenwand konisch ist.
2. 2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der konischen Spaltpartie (g) grosser ist als die halbe Schaufeldicke.(d).
3. 3. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel (e) der angeschrägten Spaltpartie zwischen und 40° liegt.

   PATENTANWÄLTE

   HR.-ING. H. FINCKE, DIPL.-ING. H. BOHR iG- S. STAEGER, DR. rar. nat. B. KNEISSl

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