DE3505162C2 - - Google Patents
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- DE3505162C2 DE3505162C2 DE19853505162 DE3505162A DE3505162C2 DE 3505162 C2 DE3505162 C2 DE 3505162C2 DE 19853505162 DE19853505162 DE 19853505162 DE 3505162 A DE3505162 A DE 3505162A DE 3505162 C2 DE3505162 C2 DE 3505162C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
Description
Die Erfindung betrifft eine einstufige Propellerpumpe gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Zur Anpassung von derartigen Pumpen an die jeweiligen
Betriebspunkte ist es geläufig, die Schaufeln des Propeller
rades verstellbar auszubilden, ein verstellbares Vorleitrad
zu verwenden, oder eine Drehzahlverstellung vorzunehmen.
Welche von diesen Möglichkeiten für den jeweiligen
Anwendungsfall am geeignetsten erscheint, hängt auch von
wirtschaftlichen Überlegungen ab. So ist bei derartigen
Pumpen, die insbesondere im Langzeitbetrieb in Betriebspunkten
außerhalb der Auslegekennlinie betrieben werden, von großer
Bedeutung, welcher Wirkungsgrad erreicht werden kann. Denn
dieser hat einen direkten Einfluß auf eine mögliche
Energieeinsparung.
Bei der Anpassung durch ein verstellbares Vorleitrad kann
zwar mit einer geeigneten Wahl der vor dem Laufrad erfolgenden
Vordrallverteilung, der Verwendung eines Vorleitrades mit
veränderbaren Schaufeln oder mit drehbaren Schaufeln eine
geringe Wikungsgraderhöhung erreicht werden. Jedoch mit
stärker werdendem Vordrall werden auch die Energieverluste
zunehmen. Verantwortlich dafür ist die bei zunehmendem
Vordrall auftretende starke Fehlanströmung der Schaufeln
eines häufig Anwendung findenden Nachleitrades.
Aus der GB-PS 7 23 798 ist eine Strömungsmaschine für zwei Durchströmrichtungen bekannt.
Mittels um 180°
verdrehbarer Laufradschaufeln kann die Strömungsmaschine als
Pumpe oder als Turbine betrieben werden. Mit der Umschaltung
der Laufradschaufeln erfolgt gleichzeitig eine Verstellung
der Leitradschaufeln, um bei dem für die jeweilige Durch
strömrichtung als Vorleitrad wirkenden Schaufelgitter eine
Schaufelanstellung zu erhalten. Es handelt sich hierbei um
eine Endlagenumschaltung, welche für die Strömungsumkehr
erforderlich ist.
Die GB-PS 6 71 607 zeigt bei mehrstufigen Strömungsmaschinen
verstellbare Schaufeln für Vorleiträder und Laufräder. Eine
gezeigte Ausführungsform weist sowohl für die
mit einem Axialrad versehene erste Stufe als auch für die mit
einem Radialrad ausgestattete zweite Stufe verstellbare
Vorleiträder auf. Die hier Verwendung findende ausschließliche
Vordrallregelung sowie die Verwendung von Axial- und
Radialrädern soll den Bau einer mehrstufigen Strömungsmaschine
ermöglichen, deren Bauvolumen den Platzbedarf einer einstufigen
Maschine nicht überschreitet. Mit Hilfe der verstellbaren
Vorleiträder sollen die Zuströmverhältnisse zu den nach
geordneten Laufrädern beeinflußt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einstufigen
Propellerpumpen im Gegensatz zum Bekannten nicht nur für
einen Auslegungspunkt, sondern für alle außerhalb der durch
den Auslegungspunkt gehenden Kennlinie liegende Betriebspunkte,
d. h. innerhalb eines Verstellkennfeldes, bestmögliche
Wirkungsweise zu erreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruches. Damit ist die Möglichkeit gegeben,
daß entsprechend der Stellung der Vorleitradschaufeln der
Eintritt des Nachleitrades an die veränderte Zuströmung
anpaßbar ist, während der Austritt der Nachleitschaufeln
eine Form aufweist, die einen energieverzehrenden Restdrall
der Strömung vermeidet. Mittels der gekoppelten Verstellung
der Vorleitschaufeln und der Anpassung der Nachleitradschaufeln
kann somit die Propellerpumpe in einfachster Weise an die
unterschiedlichsten Betriebsbedingungen angepaßt werden.
Als Meßgröße für die Verstellung kann der Förderstrom oder die Förderhöhe
verwendet werden. Da die Kennlinien des Kennfeldes der
jeweiligen Propellterpumpe in der Regeleinrichtung als
bekannte Werte eingegeben sind, genügt nur ein den Betriebs
punkt kennzeichnender Meßwert zur optimalen Ein- oder
Verstellung. Durch die Koppelung der zu verstellenden
Schaufeln bzw. Schaufelteile von Vor- und Nachleitrad ist
es auch möglich, mit einem einzigen Stellantrieb auszukommen.
Die entsprechend den Betriebsbedingungen und in Abhängigkeit
vom Propellerrad erforderliche Einstellung der Schaufeln
zueinander kann manuell nach vorgegebenen Werten, mechanisch
und/oder elektronisch erfolgen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Schaufeln
des Vorleitrades und des Nachleitrades als Gelenkschaufeln ausgebildet
sind und die dem Propellerrad zugekehrten Schaufelteile verstellbar
sind. Mittels dieser Lösung wird eine weitgehend ungestörte und
wirbelfreie Zuströmung zum Propellerrad erreicht. Durch den
Gelenkflügel des Nachleitrades wird in einfacher Weise sowohl ein
stoßfreier Eintritt der Strömung in das Nachleitrad als auch ein
drallfreier Austritt der Strömung aus dem Nachleitrad erreicht.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die
verstellbaren Schaufelteile der Nachleitschaufeln gegenüber dem
feststehenden Schaufelteil um ein od. mehrere Winkelgrade gegen die Propeller
raddrehrichtung versetzt angeordnet sind. Durch die zueinander
versetzten Schaufelteile entsteht der an sich bekannte Spaltflügeleffekt,
dessen Wirkung bei diesem hochbelasteten Verzögerungs-Schaufelgitter
eine vorteilhaftere Strömungsumlenkung möglich macht. Dies stellt
eine weitere Wirkungsgradverbesserung sicher.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
Fig. 1 in einem Schaufelgitter-Schnitt die Stellung der jeweiligen
Schaufeln und die
Fig. 2 als Schaufelgitter-Schnitt die Anordnung von versetzten
Einlaßschaufelteilen eines Nachleitrades.
In der Fig. 1 ist ein Schaufelgitter einer erfindungsgemäß
gestalteten Propellerpumpe gezeigt, welches einem mittleren
Zylinderschnitt des Durchströmquerschnittes entspricht. Das
zu fördernde Medium tritt axial in das Vorleitrad (1) ein.
Die Schaufeln (2) des Vorleitrades (1) sind hier zweiteilig
ausgebildet, dergestalt, daß der stromabwärts gelegene,
dem Propellerrad (3) zugekehrte Schaufelteil (4) verstellbar
ist. Das zu fördernde Medium verläßt das Vorleitrad (1) im
Gleichdrall, also mit einer Umfangskomponente in Drehrichtung.
Somit wird das Propellerrad (3) mit einer gegenüber einer
drallfreien Zuströmung entsprechend geringeren Relativ
geschwindigkeit angeströmt. Es bleibt der relative Abström
winkel des Laufradgitters nahezu erhalten, so daß das
Nachleitrad (5) mit einem gegenüber einer vordrallfreien
Zuströmung deutlich kleineren Eintrittswinkel angeströmt
wird. Auf diesen Anströmwinkel wird der Schaufelteil (6)
der Nachleitschaufeln (7) eingestellt. Der feststehende
Teil (8) der Nachleitschaufeln (7) weist eine Form auf, die
einen drallfreien Austritt des geförderten Mediums weitest
gehend gewährleistet. Die hier Anwendung findenden Schaufeln
können sowohl als Gelenkschaufeln oder auch als Schaufeln
mit einem flexiblen ein- oder verstellbaren Schaufelteil
eingesetzt werden.
Die Fig. 2 zeigt vom Nachleitrad in einem Schaufelgitter die
Nachleitschaufeln (7), die wie Spaltflügel gestaltet sind.
Der verstellbare Einlaßschaufelteil (6) ist gegenüber dem
feststehenden Schaufelteil (8) um einige Winkelgrade gegen
die Drehrichtung versetzt angeordnet. Der dadurch gebildete
Spalt (9) vermindert die Energieverluste des Nachleitrades
in vorteilhafter Weise. Die in der Zeichnung rechts außen
dargestellten Schaufeln zeigen eine mögliche Ausführungsform
mit einer strömungsgünstigen Gestaltung.
Claims (3)
1. Einstufige Propellerpumpe, deren Propellerrad zwischen
einem Vorleitrad und einem Nachleitrad angeordnet ist,
wobei die Schaufeln des Vor- und Nachleitrades in ihrer
Winkelstellung in Abhängigkeit von den Betriebebedingungen
miteinander gekoppelt einstellbar oder verstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß mit
nur einer Meßgröße eines Betriebspunktes als Eingangsgröße
für eine Regeleinrichtung, in die die Kennlinien des
Verstellkennfeldes eingegeben sind, die gekoppelte
Verstellung des Vorleitrades und des Nachleitrades erfolgt.
2. Einstufige Propellerpumpe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2, 7) des Vorleitrades
(1) und des Nachleitrades (5) als gelenkige und/oder
flexible Schaufeln ausgebildet sind und die dem
Propellerrad (3) zugekehrten Schaufelteile (4, 6)
verstellbar sind.
3. Einstufige Propellerpumpe nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Schaufelteile
(6) der Nachleitschaufeln (7) gegenüber den feststehenden
Schaufelteilen (8) um ein oder mehrere Winkelgrade gegen
die Propellerrad-Drehrichtung versetzt angeordnet sind.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853505162 DE3505162A1 (de) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Propellerpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3505162A1 DE3505162A1 (de) | 1986-09-04 |
DE3505162C2 true DE3505162C2 (de) | 1987-10-22 |
Family
ID=6262574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19853505162 Granted DE3505162A1 (de) | 1985-02-15 | 1985-02-15 | Propellerpumpe |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0191310A1 (de) |
DE (1) | DE3505162A1 (de) |
Cited By (1)
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DE10030497A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-03 | Turbo Lufttechnik Gmbh | Axialventilator mit reversierbarer Strömungsrichtung |
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1985
- 1985-02-15 DE DE19853505162 patent/DE3505162A1/de active Granted
-
1986
- 1986-01-16 EP EP86100525A patent/EP0191310A1/de not_active Withdrawn
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DE10030497A1 (de) * | 2000-06-21 | 2002-01-03 | Turbo Lufttechnik Gmbh | Axialventilator mit reversierbarer Strömungsrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3505162A1 (de) | 1986-09-04 |
EP0191310A1 (de) | 1986-08-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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