DE2905864C2 - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

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'Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem annähernd zylindrischen Pumpengehäuse und einer in der Achse des Zylinders verlaufenden Pumpenwelle, wobei das Pumpengehäuse an mehr als zwei Befestigungsstellen außerhalb der Achse über längliche StUtzglieder mit einem Grundrahmen verbunden ist, die bei mindestens der halben Zahl der Stützglieder an der Achse vorbeilaufen.

Aus der DE-AS 20 59 636 ist es bekannt, daß zur Befestigung einer Kreiselpumpe auf einer Grundplatte außer zwei praktisch starren Füßen, die symmetrisch zur Pumpenachse auf beiden Seiten des Pumpengehäules liegen, ein als Lenker scharnierartig ausgebildeter so Stützfuß dient, der unter der Pumpenwelle in deren Längsrichtung vom Pumpenlager in den Bereich einer Kupplung zwischen der Pumpe und einer Antriebsmaschine führt. 7u diesem Zweck sind an dem zum Beispiel aus Blech hergestellten Stützfuß Materialverringerungen oder Kröpfungen vorgesehen, die die Beweglichkeit verbessern. Durch diese biegeelastische Ausführung soll dem durch Rohrkräfte entstehenden sogenannten Kupplungsversatz entgegengewirkt werden.

Ferner zeigt die DE-AS 10 27 515, daß die Befestigungsstellen einer Kreiselpumpe an sie umfassenden ringförmigen Ankerplatten Bundschrauben mit viel Spiel aufweisen, das mit Hilfe von Gleitbolzen ausgeglichen wird, damit Dehnungen des Pumpengehäuses, die bei Erwärmung durch das zu pumpende es Medium auftreten, möglich sind. Die bekannte Konstruktion ist jedoch sehr aufwendig in Herstellung und Montage.

Ziel der Erfindung ist deshalb eine einfachere Befestigung der Kreiselpumpe, bei der Wärmedehnungen möglich sind, d. h. keine unzulässigen Spannungen verursachen. Andererseits soll besser als bisher die zuverlässige Funktion der Pumpe auch dann gewährleistet sein, wenn infolge von Erdbeben oder induzierten Erschütterungen starke Seitenkräfte und Momente auftreten. Dies ist besonders wichtig für Pumpen in nuklearen Hüfskreisläufen, an deren Ausfallsicherheit extrem hohe Anforderungen gestellt werden.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützglieder als Stäbe eines Fachwerks angeordnet sind, wobei die Verbindungsstellen der Stützglieder mit dem Grundrahmen und/oder Pumpe Gelenke bilden. Hierbei können die einzelnen Stützen des Fachwerkes nachgeben, wie dies auch bei dem Stützfuß nach der DE-AS 20 59 636 denkbar ist. Die fachwerkartige Zusammenfassung der Stützglieder insgesamt ergibt jedoch ohne die beim Bekannten vorgesehenen starren Tragfüße mit geringem Aufwand stets die für die einwandfreie Funktion der Pumpe erforderlichen Festlegung.

Das Fachwerk kann vorteilhaft drei oder mehr Stützglieder umfassen, die in einer Ebene liegen. Dabei können die stabförmigen oder flachen Stützglieder mit Ausnehmungen versehen sein, um Gelenke zu bilden. Insbesondere körjien die Verbindungsstellen des Fachwerks mit dem Grundrahmen und mit dem Pumpengehäuse als elastische Gelenke ausgebildet sein.

Vorteilhaft liegen mindestens drei Stützglieder in einer Ebene. Ferner kann an einem aus der einen Ebene herausragenden Vorsprung des Pumpengehäuses ein weiteres Stützglied angreifen.

Zur Verzögerung der Knicksicherheit der Stützen bei Druckbelastung kann man vom Grundrahmen zum Pumpengehäuse verlaufende Rippen vorsehen, die sich nur über einen Teil der Länge der Stützglieder erstrecken. Dies gilt besonders für den Fall, daß die zur Aufnahme von Wärmebewegung<?n gewünschte Biegbarkeit nur in kleinen Bereicnen vorliegen soll.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen die

F i g. 1 und 2 eine Pumpe nach der Erfindung in einer Seitenansicht und im Vertikalschnitt Die

F i g. 3 zeigt eine andere Seitenansicht In den

F i g. 4, 5 und 6 ist die erfindungsgemäße Abstützung schematisch dargestellt

Die als Ganzes mit 1 bezeichnete Pumpe gehört zu dem Notkühlkreislauf eines Druckwasserreaktors. Sie hat zum Beispiel eine Fördermenge von 1000 mVh und eine Förderhöhe von 70 m bei 1000 U/min und besitzt ein zylindrisches Gehäuse 2 aus austenitischem Stahl mit einem Durchmesser von 1000 mm, das einen zentralen Ansaugstutzen 3 mit NW 400 und einen radialen Druckstutzen 4 mit Nennweite 250 aufweist. Das Laufrad 5 der Pumpe wird von einem Elektromotor angetrieben, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist und an der Pumpenwelle 6 anzukuppeln ist. In der Mitte der Welle 6 verläuft die Achse 7 des Gehäuses 2.

Zur Abstützung der Pumpe dient ein Grundrahmen 10, der aus Profilstahl zusammengeschweißt ist und mit dem Betonboden im Kraftwerk starr verankert wird. Mit diesem Grundrahmen 10 ist die Pumpe über drei längliche Stützglieder U, 12 und 13 verbunden, die in einer zur Achse 7 senkrechten Ebene an drei Punkten am Umfang des zylindrischen Gehäuses 2 angreifen. Die Stützglieder 11 bis 13 sind Stahlbleche mit 20 mm Dicke. Das Unterblech hat eine Breite von 400 mm, die

Seitenstützen 11 und 13 sind im Mittel löOtnm breit Ihre Befestigung erfolgt mit Schrauben 15. wobei die richtige Lage der Stutzen U bis 13 am Pumpengehäuse 2 durch Paßstifte 16 sichergestellt ist Diese Paßstifte übertragen Kräfte von den Stützen auf das Pumpengehäuse, die überwiegend tangential und/oder in Richtung der Gehäuseachse gerichtet sind. Radialen Wärmedehnungen des Pumpengehäuses 2 können diese Stützbleche elastisch tolgen. Falls notwendig, können Einfräsungen 11', 12', 13' angebracht werden, damit bei der Biegung die zulässigen Spannungen im Stahlblech nicht überschritten werdea Man kann derartige Stützbleche als steife Stützen mit elastischen Gelenken an ihren Enden ansehen, ob sie nun eingefräst sind oder nicht

Bei der Bemessung der Stützbleche muß auch auf die größten Druckkräfte in Längsrichtung geachtet werden, die eire Größenordnung von beispielsweise 10OkN erreichen können. Hierunter dürfen die Stützbleche nicht knicken. Hierzu kann es vorteilhaft sein, den Blechbereich zwischen den elastischen Gelenken durch Rippen 23,24 zu verstärken, wie in F i g. 3 ersichtlich ist

An dem dem Gehäuse 2 abgekehrten Ende sind die Stützglieder 11 bis 13 miteinander verschweißt und mit Schrauben 17 am Grundrahmen 10 befestigt. Außerhalb der Ebene der Stützglieder 11,12,13 ist ein Stützkörper 18 am Gehäuse 2 angeschraubt, der, wie F i g. 3 zeigt im wesentlichen dreieckig ausgebildet ist und an dem Gehäusestumpf 20 im Bereich der Pumpenwelle S anliegt Der Stützkörper 18 führt mit seinen beiden Streben 21 und 22 vom Grundrahmen 10 schräg zum Pumpengehäuse und ist in dieser Richtung durch Rippen 23 und 24 versteift An den nicht versteiften Enden ist er aber wegen seiner geringen Dicke von nur 10 mm als gelenkig anzusehen.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen deutlich, daß die Stützglieder 11,12 und 13 an der Gehäuseachse 7 mit einem Abstand vorbeiführen, der gleich dem halben Gehäusedurchmesser ist Lediglich der Stützkörper 18 mit seinen radialen Streben 21 und 22 führt durch die Achse 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist das Pumpengehäuse 25 schematisch durch vier vereinigte Balken 26,27,28 und 40 dargestellt wovon drei in einer Ebene senkrecht zur Achse T liegen. In dieser Ebene liegen die Befestigungsstellen, die durch zwei in ihrer Ebene biegesteife Seitenbleche 29, 29' und ein in gleicher Weise steifes Unterblech 30 gegeben sind. Seiten- und Untcrbleche können zum Beispiel aus Stahl mit den Abmessungen 20 χ 400 mm bestehen. In der Verbindungsstelle der Bleche 29 und 30 mit dem nicht weiter dargestellter Grundrahmen sind insbesondere elastische Gelenke 32 bzw. 33 vorgesehea Weitere gelenkige Abstützungen 35 und 36 am Ende kurzer, steif angelenkter Ausleger 37 sorgen für die Festlegung der Bleche 29 und 29' in Längsrichtung der Achse T. Durch diese Anordnung ist sichergestellt daß die drei Endpunkte der Balken 26, 27, 28 des schematisierten Pumpengehäuses 25 sowohl tangential zur Gehäuseachse 7\ als auch in Richtung der Achse T festgelegt sind. Das Gehäuse ist somit in sechs Kraftrichtungen und damit eindeutig fixiert

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist jedes der StUtzbleche 29 und 29' der Fig.4 durch zwei stabförmige Stützen 38, 49 und 39, 50 ersetzt die V-förmig angeordnet und mit ela: ·. sehen Gelenken 32', 35' und 33', 36' befestigt sind. Die tf-Müizen 38 und 39 sorgen wieder für die Festlegung in Richtung der Achse T und in tangentialer Richtung.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 wird auch das Ende des Balkens 40 des Pumpengehäuses gestützt An diesem Ende sind zwei V-Stützen 41 und 42 angebracht Ihre freien Enden sind mit vorzugsweise elastischen Gelenken 35" und 36" festgelegt so daß eine ähnliche Konstruktion wie bei dem Stützkörper 18 nach F i g. 3 gegeben ist Als hilfsweise Versteifung gegen Kräfte in der Richtung und auf der Höhe der Achse T können Streben 44 und 45 vorgesehen sein, die am Gehäuse 25 bei 46 und 47 angreifen und am anderen Ende mit Gelenken 48 und 49' befestigt sind. Diese Hilfsstreben 44 und 45 halten das Pumpengehäuse aufrecht solange bei einer Demontage der Pumpenwelle und des zugehörigen Wellenlagers die Stützen 41 und 42 entfernt sein müssen. Die Steifigkeit dieser im \'ergleich zu F i g. 5 sehr spitzwinkligen V-Anordnungen der Stützen 49 und 50 mit den Hilfsstützen 44 und 45 ist in Achsrichtung T allerdings nicht groß. Jede dieser beiden V-Kombinationen kann durch ein Blech ersetzt werden, das zum Beispiel die Abmessungen 20 χ 160 mm hat

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kreiselpumpe mit einem annähernd zylindrischen Pumpengehäuse und einer in der Achse des Zylinders verlaufenden Purapenwelle, wobei das Pumpengehäuse an mehr als zwei Befestigungsstellen außerhalb der Achse aber längliche Stützglieder mit einem Grundrahmen verbunden ist, die bei mindestens der halben Zahl der Stützglieder an der Achse vorbeilaufen, dadurch gekennzeich-η e t, daß die Stützglieder (11,12,13) als Stäbe eines Fachwerks angeordnet sind, wobei die Verbindungsstellen der Stützglieder (11, 12, 13) mit dem Grundrahmen (10) und/oder der Pumpe (1) Gelenke bilden.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Stützglieder (11,12,13) in einer Ebene liegen.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Stützglied (21, 22) an dem der Ebene abgekehrten Ende eines Gehäusevorsprungs angreift, der aus der Ebene herausragt

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (11, 12, 13, 21, 22) zur Bildung von Gelenken mit Ausnehmungen versehen sind.

5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (21, 22) vom Grundrahmen (10) zum Pumpengehäuse (2) so verlaufende Rippen (23, 24) aufweisen, die sich nur über einen Teil fer LS ,ge der Stützglieder erstrecken.