DE3524297A1 - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Gehäuse und einem Laufrad, dessen Hals von einer Dichtung umgeben ist.

Bei Pumpen dieser Art ergibt sich vor allem im Teillast­ bereich manchmal einen erhöhten Verschleiss infolge Kavi­ tation. Die Kavitationserscheinungen beruhen darauf, dass ab einer bestimmten Teillast im Vorfeld des Laufradein­ tritts ringförmige Wirbel auftreten, die vom Laufrad weg entgegen der Einlaufströmung rotieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kreiselpumpe der eingangs definierten Art zu schaffen, wobei die Teil­ lastwirbel abgeschwacht oder beseitigt werden. Diese Auf­ gabe wird gemäss der Erfindung durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es ist:

Fig. 1 ein Teilquerschnitt einer Kreiselpumpe ge­ mäss der Erfindung;

Fig. 2 und 3 weitere Ausführungsbeispiele.

Ein Gehäuse 1 einer Kreiselpumpe enthält ein Laufrad 2, das auf einer Antriebswelle 3 befestigt ist. Ein Hals 5 des Laufrades ist von einer zweistufigen Labyrinthdichtung 6 umgeben, die bei 7 mit dem Gehäuse 1 verschweisst ist. Dem Laufrad 2 vorgeschaltet ist ein Diffusor 10, dessen Austrittsende 11 innerhalb einer Ausdrehung 12 des Lauf­ radhalses 5 endet. Zwischen dem Diffusor 10 und einem Bo­ den 13 der Ausdrehung 12 ist ein Ringspalt 15 belassen.

Der Ringspalt besteht aus einem axial verlaufenden Ein­ trittsabschnitt 16 und einem Austrittsabschnitt 17, der schräg zur Pumpenachse und in Einlaufsrichtung des Lauf­ rades 2 verläuft. Zwischen dem Eintrittsabschnitt 16 des Ringspaltes 15 und der Niederdruckseite 20 der Labyrinth­ dichtung 6 befindet sich eine Ringkammer 21. Statt einer Ringkammer kann auch ein kürzerer Verbindungsweg zwischen beiden bestehen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

Ein von der Austrittsseite des Laufrades 2 durch den saug­ seitigen Nebenraum zurückströmende Leckflüssigkeit 25 dringt durch die beiden Stufen 6′ und 6′′ der Labyrinth­ dichtung 6 in die Ringkammer 21. In der Ringkammer 21 fin­ det ein Druckausgleich in der Flüssigkeit statt, so dass über den ganzen Umfang des Ringspaltes 15 an dem Eintritts­ abschnitt 16 derselbe Druck herrscht. Die Flüssigkeit strömt durch den Ringspalt in den Hals 5 des Laufrades 2 ein. Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist diese Flüssigkeits­ strömung gemäss Pfeil 26 der gemäss Pfeil 27 aus dem Laufrad 2 zurückströmenden Flüssigkeit entgegengerichtet und bremst diese daher ganz oder teil­ weise ab. Da die Energie der Rückströmung jetzt zumindest erheblich herabgesetzt ist, ist ihre Kavitationswirkung erheblich geringer oder nicht mehr vorhanden.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, ist der Austrittsdiameter D des Diffusors 10 kleiner als der Halsdurchmesser D 1 des Lauf­ rades 2. Ein Teil der aus dem Laufrad zurückströmende Flüssigkeit wird an dieser vorstehenden Stirn des Diffusors abgelenkt und zur Umkehr gezwungen, so dass die Bremswir­ kung der aus dem Ringspalt 15 austretenden Strömung unter­ stützt wird.

Andere Formen des Ringspaltes sind möglich. Fig. 2 zeigt einen Ringspalt 30 zwischen einem Diffusor 31 und einem Laufrad 32, der parallel zur Einlaufsrichtung des Laufra­ des verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist die aus dem Ringspalt 30 austretende Strömung 33 der Rückströmung 34 aus dem Laufrad direkt entgegengerichtet, so dass die Bremswirkung verstärkt ist gegenüber der Ausführung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform ohne Ausdrehung im Hals des Laufrades. Eine Stirnseite 36 eines Diffusors 37 ist abgeschrägt und bildet mit einer ebenfalls abgeschrägten Stirnseite 38 eines Laufrades 39 einen unter einem ver­ hältnismässig spitzen Winkel zur Pumpenwelle gerichteten Ringspalt 40 mit parallelen Wänden 41 bzw. 42. Selbstver­ ständlich können die Wände auch bei dieser Ausführungs­ form mindestens teilweise divergieren.

Obschon die Erfindung vorstehend für ein Laufrad mit einem vorgelagerten Diffusor beschrieben ist, ist sie nicht dar­ auf beschränkt, sondern kann auch angewendet werden bei einem Laufrad ohne vorgeschalteten Diffusor. In diesem Fall ist der dem Laufrad vorliegende Gehäuseteil wie für den Diffusor beschrieben und gezeigt zu gestalten.

Es ist weiterhin möglich, dass der dem Laufrad vorgelager­ te Teil zylindrisch ist. In diesem Falle ist dieser zy­ lindrische Teil wie für den Diffusor beschrieben und ge­ zeigt zu gestalten.

Obschon die Vorrichtung gezeigt und beschrieben ist für eine Kreiselpumpe mit einer durchgehenden Welle, ist sie selbstverständlich auch anwendbar bei einer Pumpe mit einem fliegend gelagerten Laufrad.

Claims (8)

1. Kreiselpumpe mit einem Gehäuse und einem Laufrad, dessen Hals von einer Dichtung umgeben ist, dadurch ge­ kennzeichnet, dass sich zwischen dem dem Laufrad (2; 32; 39) vorgelagerten Teil (10) des Ge­ häuses (1) und dem Hals (5) des Laufrades ein Ringspalt (15; 30; 40) befindet, dessen Austrittsabschnitt (17) der aus dem Laufradhals zurückströmenden Teil (27; 34) der Förderflüssigkeit entgegengerichtet ist, und dessen Eintrittsabschnitt (16) mit der Niederdruckseite (20) der Dichtung (6) in Verbindung steht.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (15; 40) schräg zur zurückströmenden Flüssig­ keit (27) gerichtet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (30) parallel zur zurückströmenden Flüssigkeit (34) verläuft.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Ringspalt (15) sich in einer Aus­ drehung (12) des Halses (5) des Laufrades befindet.

5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sich zwischen der Niederdruckseite (20) der Dichtung (6) und dem Eintrittsabschnitt (16) des Ringspaltes (15) eine Druckausgleichkammer (21) befindet.

6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der dem Laufrad (2) vorgeschaltete Teil des Gehäuses (1) diffusorähnlich (10; 31; 37) gebildet ist.

7. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der dem Laufrad (2) vorgelagerte Teil des Gehäuses (1) zylindrisch gebildet ist.

8. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Austrittsdurchmesser (D) des dem Laufrad (2) vorgelagerten Teil (10; 31) des Gehäuses (1) kleiner ist als der Halsdurchmesser (D 2) des Lauf­ rades.