DE3211512A1 - Devices on slurry centrifugal pumps - Google Patents

Devices on slurry centrifugal pumps

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DE3211512A1
DE3211512A1 DE19823211512 DE3211512A DE3211512A1 DE 3211512 A1 DE3211512 A1 DE 3211512A1 DE 19823211512 DE19823211512 DE 19823211512 DE 3211512 A DE3211512 A DE 3211512A DE 3211512 A1 DE3211512 A1 DE 3211512A1
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Artur DDR 4020 Halle Gradewald
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Pumpen und Verdichter VEB
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    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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Abstract

The invention relates to a pumping, cutting and homogenising device and a device for introducing vibrations into liquids to be pumped prior to entry into the pump element. The aim is to reliably support the pumping, especially of slurries with a particularly high dry matter content and with high gas and air fractions. The object of the invention is to create a centrifugal pump unit, universal in its application, by means of an impeller designed with particularly unconventional fluidics and by means of different devices variably fitted to the centrifugal pump. This object is achieved according to the invention in that with a half-open impeller with enlarging impeller outlet the blades are subject to a maximum axial constriction at a diameter which is approximately 2/3 of the impeller outside diameter, the impeller is provided with or without cutting device and a feed screw, known per se, with or without cutting device, is preconnected to the impeller and a vibrator to the feed screw. <IMAGE>

Description

Sinrichtungen an Dickstoffkreiselpumpen Die Erfindung betrifft eine Förder-, Schneid-, Homogeni.-sierungs- bzw. Mischeinrichtung sowie eine Einrichtung zur Einleitung von Schwingungen bzw. Vibration in zu förndernde Flüssigkeiten und Dickstoffe vor dem Eintritt in das Förderorgan zur Auflockerung von gallertartigen bzw. abgesetzten breiigen Schwimmschichten, die in einor Dickstoffkreiselpumpe zur Förderung bzw. für den hydromechanischen Transport von Flüssigkeiten und Dickstoffen mit hohem Trockensubstanzgehalt-und hohen Gas- oder Luftanteilen, insbesondere fließfähigen Kraftfuttermischungen, (älle, Papier- und Zellstof-.Devices on thick matter centrifugal pumps The invention relates to a Conveying, cutting, homogenizing or mixing device and a device for introducing oscillations or vibrations in liquids to be pumped and Thick matter before entering the conveyor organ to loosen gelatinous or separated pulpy floating layers, which are used in a thick matter centrifugal pump Conveying or for the hydromechanical transport of liquids and thick matter with a high dry matter content and a high proportion of gas or air, especially flowable Concentrated feed mixes (cases, paper and cellulose.

fen oder dergleichen, bei geringen geodätischen Zulaufhöhen angeordnet sind.fen or the like, arranged at low geodetic inlet heights are.

Für den Prozeß der Förderung bzw. für den hydromechanischen Transport von z.B. fließfähigen Kraftfuttermischungen von den Futteraufbereitungsanlagen bis in die Tierhaltungen von landwirtschaftlichen Großanlagen der Tierproduktion ist bekannt, daß auf Grund der unterschiedlichen spezifischen physikalischen Eigenschaften der Futtermischungen, der Besonderheiten des technologischen Aufbereitungsprozesses der Futtermischungen und den sich daraus mit ergebenden hohen Gas- bzw. Luftanteilen sowie auf Grund der speziellen anlagenseitigen Bedingungen wie z.B. geringe geodätiscbe Zulaufhöhe, Verdrängerpumpen, insbesondere Einspindelpumpen als Förderorgan, z. T. mit vorgeschalteter Zuführscbnecke, eingesetzt werden (DE-OS 15 53 201).For the conveying process or for hydromechanical transport e.g. flowable concentrate mixes from feed processing plants to in the animal husbandry of large-scale agricultural systems of animal production known that due to the different specific physical properties the feed mixes, the peculiarities of the technological preparation process of the feed mixes and the resulting high gas and air proportions as well as due to the special system-side conditions such as low geodetic Inlet head, positive displacement pumps, in particular single-spindle pumps as a conveying element, e.g. T. can be used with an upstream feed screw (DE-OS 15 53 201).

Auf Grund der in die Futtermischungen beim Einsatz von Hackfrüchten in den Futteraufbereitungsprozeß gelangenden abrasiven Beimengungen, trotz. angewandter Fremdkörper-Abscheider, tritt ein hoher Verschleiß bei den Förderorganen, vorrangig bei den Statoren von Einspindelpumpen, ein. Dies führt bereits nach relativ kurzer Zeit zum Ausfall der Pumpe.Due to the in the feed mixes when using root crops abrasive admixtures getting into the feed preparation process, in spite of. more applied Foreign body separator, if there is a high level of wear and tear on the conveying organs, priority in the stators of single-screw pumps. This leads to a relatively short time Time for the pump to fail.

Weitere Gesichtspunkte ergeben sich auf Grund der durch die physikalischen Eigenschaften der vorgenannten Fördermittel verursachten Probleme in der Funktionstüchtigkeit bei den bei Verdrängerpumpen erforderlicherweise anzuordnenden Druckentlastungsorganen.Further aspects arise due to the physical Properties of the aforementioned funds caused problems in the functionality in the case of the pressure relief devices that are necessary for positive displacement pumps.

Die dargestellten Pumpen erfordern in technischer und k.ostenmäßiger Hinsicht einen hohen Aufwand, der nicht durch die erzielten Ergebnisse gerechtfertigt wird.The pumps shown require technical and cost-related Consideration a high effort, which is not justified by the results achieved will.

7.ux Förderung bzw. für den hydromechanischen Transport, z0B.7.ux funding or for hydromechanical transport, e.g.

von Gülle mit hohem Trockensubstanzgehalt und langfaserigen scherbaren Bestandteilen, ist bekannt, Kreiselpumpen mit besonderem Rührwerk, vor- und nachgeschalteter Zerkleinerungseinrichtung und nachgeschaltetem oder getrennten Spülleitungssystem zu versehen (DD-PS 71 455; DD-PS 79 227).of manure with a high dry matter content and long-fiber shearable Components, it is known, centrifugal pumps with a special agitator, upstream and downstream Crushing device and downstream or separate flushing line system to be provided (DD-PS 71 455; DD-PS 79 227).

Die bekannten verschiedenartigen konstruktiven Ausführungen, die den speziellen Förderflüssigkeiten und Dickstoffen sowie Betriebsbedingungen angepaßt sind, erfordern in technischer und ökonomischer Hinsicht ebenfalls einen hohen Aufwand.The known various structural designs that the adapted to special pumping liquids and thick matter as well as operating conditions also require a high level of effort from a technical and economic point of view.

Aus wirtschaftlichen Gründen ist international der Trend nach Ausbringung und damit nach Förderung bzw. nach hydromechanischem Transport von Flüssigkeiten und Dickstoffen mit extrem hohen Trockensubstanzgehalt, bis teilweise an die Fließgrenze, erkennbar.For economic reasons, the trend towards application is international and thus after pumping or hydromechanical transport of liquids and thick matter with an extremely high dry matter content, sometimes up to the flow limit, recognizable.

Des Ziel der Erfindung besteht darin, mit einer Einrichtung an einer Dickstoffkreiselpumpe die Förderung bzw. den hydromechanischen Transport von Flüssigkeiten und Dicksto££en mit besonders hohem Trockensubstanzgehalt, mit und ohne scherbaren Bestandteilen sowie mit hohen Gas- bzw. Luftanteilen bei minimaler geodätischer Zulaufhöhe kontinuierlich und diskontinuierlich, schwingungsfrei und mit hoher Laufruhe zu ermöglichen.The aim of the invention is to provide a device on a Thick matter centrifugal pump the pumping or the hydromechanical transport of liquids and thick materials with a particularly high dry matter content, with and without shearable Components as well as with high gas or air proportions with minimal geodetic Inflow height continuous and discontinuous, vibration-free and with very smooth running to enable.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch ein strömungstechnisch besonders eigenwillig ausgebildetes Laufrad unterschiedlicher Bauform sowie durch in die Kreiselpumpe variierbarer, unterschiedlicher zusätzlicher Einrichtungen ein in seiner Anwendung universelles Kreiselpumpenaggregat zu schaffen, welchem die Nachteile bekannter technischer Lösungen nicht anhaften und das geeignet ist, Fördermittel mit besonders hohem Trockensubstanzgehalt und laxigfaserigen scherbaren Bestandteilen aufzubereiten und zuverlässig zu fördern.The object of the invention is to provide a particularly fluid flow idiosyncratic impellers of different designs as well as through into the centrifugal pump variable, different additional facilities one in its application to create universal centrifugal pump unit, which the disadvantages are better known technical solutions do not adhere and that is suitable, funding with special high dry matter content and lax fiber-like shearable components and to promote it reliably.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem zur Saugseite offenen und zur hinteren Deckwandseite Ceseblossenen oder teilweise offenen Laufrad mit einer zum Laufradaustritt gegenüber dem Laufradeintritt sich saugseitig vergrößernden Laufradbreite die Laufradschaufeln bezogen auf die hintere Deckwandseite in axialer Richtung die größte axiale Einschnürung bei einem Durchmesser efahren, der etwa 2/3 des Lautradaußendurchmessers beträgt, wobei das Laufrad über dem freien Durchgang des Einlaufquerschnittes mit oder ohne Schneidelnrichtung versehen ist und dem Laufrad eine an sich bekannte Zufö£derschnecke mit oder ohne Schneideinrichtung und der Zuförderschnecke ein Vibrator vorgeschaltet ist.According to the invention the object is achieved in that in a for Suction side open and closed or partially open to the rear cover wall side Impeller with an impeller outlet opposite the impeller inlet on the suction side increasing impeller width the impeller blades based on the rear cover wall side in the axial direction the largest axial constriction in one The diameter is about 2/3 of the outer diameter of the loudspeaker wheel, where the Impeller above the free passage of the inlet cross-section with or without cutting direction is provided and the impeller is a known feed screw with or without Cutting device and a vibrator is connected upstream of the feed screw.

Ein anderes Kennzeichen der Erfindung rist, daß die Laufrad schaufeln saugseitig mit einer sägezahnartigen Nachschneideinrichtung versehen sind.Another characteristic of the invention is that the impeller blades Are provided on the suction side with a sawtooth-like re-cutting device.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Schneideinrichtung vor dem Laufrad aus einem rotierendens an zwei Laufradschaufeln befestigten und einem am Einlaufgehäuse fest angeordneten Schneidmesser.In a further embodiment of the invention, there is the cutting device in front of the impeller from a rotating one attached to two impeller blades and a cutting knife fixed to the inlet housing.

Weiterhin ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, d?S die Schneideinrichtung der Zuförderschnecke aus einem rotierenden an der Zuförderschnecke angeordneten und einem am Einlaufgehäuse feststehenden Schneidmesser gebildet ist.The invention is further characterized in that it is the cutting device the feed screw from a rotating one arranged on the feed screw and a cutting knife fixed on the inlet housing is formed.

Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß der iri seiner gesamten Länge über das Vorsatzgehäuse hinaus in die zu fördernde Flüssigkeit ragende Vibrator als ein Rotor m5.t entgegen oder in Strömungsrichtung wirkend angestellten Schaufeln ausgebildet ist.The invention is also characterized in that the iri his entire length protruding beyond the attachment housing into the liquid to be pumped Vibrator as a rotor m5.t counteracting or acting in the direction of flow Shovels is formed.

Schließlich ist es ein weiteres Kennzeichen der Erfindung, daß die Einrichtungen variabel anordnenbar sind.Finally, it is a further characteristic of the invention that the Facilities can be arranged variably.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1: Schnitt durch das Pumpengehäuse mit Laufrad und Einlaufge-häuse.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments will. In the accompanying drawings: FIG. 1 shows a section through the pump housing with impeller and inlet housing.

Fig. 2: Schnitt durch das Pumpengehäuse mit Laufrad uni Einlaufgehäuse sowie vorgeschalteter Zuförderschnecke.Fig. 2: Section through the pump housing with impeller and inlet housing as well as upstream screw conveyor.

Fig. 3: Schnitt durch das Pumpengehäuse mit Laufrad und Einlaufgehäuse vorgeschalteter Zuförderschnecke und Vibrator.Fig. 3: Section through the pump housing with impeller and inlet housing upstream feed screw and vibrator.

Fig. 1 zeigt ein zur Saugseite offenes und zur hinteren Deckwandseite geschlossenes oder teilweise offenes Laufrad 1 mit einer zum Laufradaustritt sich saugseitig vergrößernden Laufradbreite. Die Laufradscheufeln 2 erfahren, bezogen auf die hintere Deckwandscheibe in axialer Richtung die größte axiale Einschnürung bei einem Durchmesser ), der etwa 2/3 des Laufr'adaußendurcbmessers beträgt. Rechts vor der Mittellinie ist eine Ausführungsvariante mit über dem Einlaufquerschnitt 4 angeordneter Schneideinrichtung 5 dargestellts die aus einem rotierenden, an zwei Laufradschaufeln 2 befestig ten Sehneidmesser 11 und aus einem am Einlaufgehäuse 10 fest angeordneten Schneidmesser 12 besteht.Fig. 1 shows an open to the suction side and to the rear cover wall side closed or partially open impeller 1 with one to the impeller outlet impeller width increasing on the suction side. The Laufradscheufeln 2 experienced, related the largest axial constriction on the rear cover wall disk in the axial direction at a diameter) that is about 2/3 of the outer diameter of the impeller. To the right in front of the center line is a variant with a cross-section above the inlet 4 arranged cutting device 5 is shown consisting of a rotating, on two Impeller blades 2 fastened th cutting knife 11 and from one on the inlet housing 10 fixed cutting knife 12 consists.

Links von der Mittellinie ist eine Variante ohne Schneideinrichtung 5 gezeigt, wobei jedoch die Laufradschaufeln 2 saugseitig mit einer sägezabnartigen Nachschneideeinrichtung 9 versehen sind.To the left of the center line is a variant without a cutting device 5, but with the impeller blades 2 on the suction side with a saw-tooth type Re-cutting device 9 are provided.

Die Erfindung schließt nicht aus, daß bei der in Fig. 1 rechts der Mittellinie gezeigten Ausführungsvariante die Laufradschaufeln 2 ebenfalls mit einer Nachschneideinrichtung 9 versehen sein können.The invention does not exclude that in the right in Fig. 1 of Center line shown embodiment variant, the impeller blades 2 also with a Re-cutting device 9 can be provided.

Bei den in Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen ist dem Laufrad 1 eine an sich bekannte Zuförderschnecke 6 vorgeschaltet. Die spiralenförmige Zuförderschnecke 6 weist ein oder mehrere zum Saugmund des Laufrades 1 ansteigende und fördernde Schneidmesser auf. Rechts von der Mittellinie ist.In the embodiments shown in Fig. 2, the impeller 1 upstream of a feed screw 6 known per se. The spiral feed screw 6 has one or more rising and conveying to the suction mouth of the impeller 1 Cutting knife on. To the right of the center line is.

die Zuförderschnecke 6 mit einer Schneideinrichtung 7 ausgerüstet. Die saugseitige Begrenzung der Zuförderschnecke 6 ist mit einem zur Pumpenwelle senkrecht oder mit einem Winkel von 150 zur Pumpenwellenmitte mit dem Vorsatzgehause 15 fest verbundenen Schneidmesser 14 versehen.the feed screw 6 is equipped with a cutting device 7. The suction-side delimitation of the feed screw 6 is with one to the pump shaft perpendicular or at an angle of 150 to the center of the pump shaft with the attachment housing 15 firmly connected cutting knife 14 is provided.

Die radiale Begrenzung der Zuförderschnecke 6 wird von dem Bohrungsdurchmesser des Vorsatzgehäuses 15 bestimmt, wobei das rotierende Schneidmesser durch die zugespitzten bzw.The radial limitation of the feed screw 6 is determined by the bore diameter of the attachment housing 15 determined, the rotating cutting knife through the pointed respectively.

angeschliffenen Schaufelkanten der Eintrittsseite der Zuförderschnecke 6 gebildet ist oder das Schneidmesser 13 als ein getrenntes, an den verstärkten eintrittsseitigen Schaufelkanton der Zuförderschnecke 6 angeordnetes an- und abschraubbares Messer aus hartem, Verschleißfesten Werkstoff, z .B. Federstahl ausgeführt ist.ground blade edges on the inlet side of the feed screw 6 is formed or the cutting knife 13 as a separate, reinforced on the On the inlet side of the scoop canton of the feed screw 6 arranged screwable and unscrewable Knife made of hard, wear-resistant material, e .g. Spring steel is executed.

Von der Erfindung wird eingeschlossen, daß bei den in Fig. 2 dargestellten zwei Ausführungsvarianten die Laufradschaufeln 2 mit einer Nachschneideinrichtung 9 versehen sind.The invention encompasses that shown in FIG two design variants the impeller blades 2 with a re-cutting device 9 are provided.

In Fig. 3 ist zu sehen, daß im Vergleich zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 der Zuförderschnecke 6 noch ein Vibrator 8 vorgeordnet ist. Der Vibrator 8, der zur Einleitung von Vibrationen bzw. Schwingungen in seiner gesamten Länge über das Vorsatzgehäuse 15 hinaus in die zu fördernden Flüssigkeiten und Dickstoffe ragt, ist als Rotor ausgebildet, der mit entgegen oder in Strömungsrichtung wirkend angestellten Schaufeln 16 versehen ist. Auch bei den in Fig. 3 dargestellten zwei Ausführungsformen schließt die Erfindung ein, daß d:ie Laufradschaufeln 2 mit N acbs cbneideeinri chtungen 9 ausgerüste sind.In Fig. 3 it can be seen that in comparison to the embodiment according to 2, a vibrator 8 is arranged upstream of the screw conveyor 6. The vibrator 8, the initiation of vibrations or oscillations in its entire length via the attachment housing 15 into the liquids and thick matter to be conveyed protrudes, is designed as a rotor that acts counter to or in the direction of flow employed blades 16 is provided. Even with the two shown in FIG. 3 Embodiments, the invention includes that the impeller blades 2 with N acbs cutting devices 9 are equipped.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (6)

Patentansprüche: Einrichtungen an Dickstoffkreiselpumpen, z.B. Förder-, Schneid-, Homogenisierungs bzw. Mischeinrichtung sowie eine Einrichtung zur Einleitung von Schwingungen bzw.Claims: Devices on thick matter centrifugal pumps, e.g. conveying, Cutting, homogenizing or mixing device and a device for introduction of vibrations or Vibration in zu fördernde Flüssigkeiten und Dickstoffe vor dem Eintritt in das Förderorgan zur Auflockerung von gallertartigen bzw. abgesetzten breiigen Schwimmschichten, die in einer Dickstoffkreiselpumpe zur Förderung bzw. fjir den hydromechanischen Transport von Flüssigkeiten und Dickstoffen mit hohem Trockensubstanzgehalt und hohem Gas-oder Luftanteilen, insbesondere fließfähigen Kraftfuttermischungen, Gülle, Papier- und Zellstoffen oder dergleichen bei geringen geodatischen Zulaufhöhen angeordnet sind, c,ekennzeichnet dadurch, daß bei einem zur Saugseite offenen und zur hinteren Deckwandseite geschlossenen oder teilweise offenen Laufrad (1) mit einer zum Laufradaustritt gegenüber dem Laufradeintritt sich saugseitig vergröSernden Laufradbreite die Laufradschaufeln (2) bezogen auf die hintere Deckwandseite in axialer Richtung die größte axiale Einschnürung bei einem Durchmesser (3) erfahren, der etwa 2/3 des Laufradaußendurchmessers beträgt, wobei das Laufrad (1) über dem freien Durchgang des Einlaufquerschnittes (4) mit oder ohne Schneideinrichtung (5) vcrsehen ist und dem Laufrad (1) eine an sich bekannte Zuförderschnecke (6) mit oder ohne Schneideinrichtung (7) und der Zuförderschnecke (6) ein Vibrator (8) vorgeschaltet ist. Vibration in liquids to be pumped and thick matter before entry into the conveyor organ to loosen up gelatinous or settled mushy Floating layers, which in a thick matter centrifugal pump for conveying or fjir the hydromechanical transport of liquids and thick matter with a high dry matter content and high gas or air proportions, especially flowable concentrate mixes, Liquid manure, paper and cellulose or the like at low geodetic inlet heights are arranged, c, e characterized in that with an open to the suction side and to the rear cover wall side closed or partially open impeller (1) with one towards the impeller outlet, opposite the impeller inlet, which enlarges on the suction side Impeller width of the impeller blades (2) in relation to the rear cover wall side in in the axial direction experience the greatest axial constriction at a diameter (3), which is about 2/3 of the outer diameter of the impeller, with the impeller (1) above the free passage of the inlet cross-section (4) with or without cutting device (5) is provided and the impeller (1) has a known feed screw (6) or without a cutting device (7) and the feed screw (6) a vibrator (8) is connected upstream is. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß dieLaufradschaufeln (2) mit einer sägezahnartigen Nachschneideinrichtung (9) versehen sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the impeller blades (2) are provided with a sawtooth-like re-cutting device (9). 3, Einrichtung nach Anspruch 1'und 2, gekennzeichnet dadurch, -daß die Schneideinrichtung (5) aus einem rotierenden, an zwei jaufradschaufeln (2) befestigten und einem am Einlaufgehäuse (10) fest angeordneten Schneidmesser (11; 12) besteht.3, device according to claim 1 'and 2, characterized in that the cutting device (5) consists of a rotating, attached to two jaufradschaufeln (2) and a cutting knife (11; 12) fixedly arranged on the inlet housing (10). 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Schneideinrichtung (7) der Zuförderschnecke (6) aus einem rotierenden en der Zuforderschnecke (6) angeordneten und einem am Vorsatzgehäuse (15) feststehenden Schneidmesser (17; 14) gebildet ist.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the cutting device (7) of the feed screw (6) from a rotating en the feed screw (6) and one on the attachment housing (15) fixed Cutting knife (17; 14) is formed. '. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der in seiner gesamten Länge über das Vorsatzgehäuse (15) hinaus in die zu fördernde Flüssigkeit ragende Vibrator (8) als ein Rotor mit entgegen oder in Strömungsrichtung wirkend angestellten Schaufeln (16) ausgebildet ist.'. Device according to Claims 1 to 4, characterized in that in its entire length beyond the attachment housing (15) into the to be conveyed Liquid protruding vibrator (8) as a rotor with opposite or in the direction of flow acting set blades (16) is formed. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Einrichtungen (5; 6; 7; 8; 9) variabel anordnenbar sind. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the devices (5; 6; 7; 8; 9) can be arranged variably. For this purpose 3 sheets of drawings
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