DE3608229A1 - Laufschaufel fuer eine axialkreiselpumpe - Google Patents
Laufschaufel fuer eine axialkreiselpumpeInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/181—Axial flow rotors
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Description
Die Erfindung betrifft eine Laufschaufel für eine Axial-
oder Halbaxialkreiselpumpe zur Förderung von mit
langfaserigen Beimengungen befrachteten Flüssigkeiten.
Ein wesentliches Problem der zur Förderung von verschmutzten
Flüssigkeiten eingesetzten Axial- oder Halbaxialkreiselpumpen
besteht darin, daß in der Flüssigkeit enthaltene faserige
Stoffe, wie Gras, Plastikstreifen o. ä., an der Eintrittskante
der Laufschaufeln hängenbleiben. Bei stärkerer Befrachtung
der Förderflüssigkeit mit solchen Feststoffen kann sich auf
diese Weise bereits nach wenigen Minuten eine derartige
Veränderung der Schaufelprofilierung ergeben, daß ein
weiterer Betrieb der Kreiselpumpe nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus
wirtschaftlichen Gründen zu bevorzugenden Axial- oder
Halbaxialkreiselpumpen hoher Umfangsgeschwindigkeit, die
eine besonders starke Anfälligkeit für langfaserige
Beimengungen besitzen, für die Förderung solcher Flüssigkeiten
zu ertüchtigen, die mit einem hohen Anteil solcher
Feststoffe befrachtet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mit den
Kennzeichen des Anspruches 1 ausgestattete Laufschaufel
gelöst.
Der Anspruch 2 nennt eine vorteilhafte Ausgestaltung des
Erfindungsgegenstandes, die eine weitere Erleichterung des
Feststofftransportes durch das Laufrad zur Folge hat.
Anhand der Zeichnung und eines hierin dargestellten
Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen die
Fig. 1 und 2 eine Laufschaufel herkömmlicher Art bei der
Förderung einer mit langfaserigen Bestandteilen
befrachteten Flüssigkeit, die
Fig. 3 die Vorderansicht eines Axialkreiselpumpenlaufrades,
von dessen erfindungsgemäß gestalteten Laufschaufeln
eine dargestellt ist und die
Fig. 4 das Profil der Laufschaufel der Fig. 3 in verschiedenen
Schnittflächen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte herkömmliche Laufschaufel
(1) einer schnellaufenden Axialkreiselpumpe fängt bei der
Förderung von Flüssigkeiten mit langfaserigen Beimengungen
zwangsläufig einen Großteil der Beimengungen auf und hält
diese auch fest. Dies hat seine Ursache zunächst darin,
daß bei solchen Pumpen das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit
zur Meridionalgeschwindigkeit etwa fünf bis sechs
beträgt. Demzufolge wird ein längerer Streifen (2) von
einer der Laufschaufeln (1) erfaßt, bevor er das Laufrad
(3) passiert hat. Liegt der Erfassungspunkt des Streifens
(2) in der Nähe seines Schwerpunktes, so kann sich der
Streifen (2) nicht mehr von der Eintrittskante (4) der
Laufschaufel (1) lösen; er wird vom Laufrad (3) ständig
herumgewirbelt. Die Fig. 1 zeigt die Anfangsphase eines
sich hieraus ergebenden Verstopfungsvorganges.
Die Fig. 2 läßt erkennen, in welcher Form der Verstopfungsvorgang
endet: An der Eintrittskante (4) der Laufschaufel
(1) hat sich eine dicke Schicht (5) von Beimengungen gebildet,
die einen weiteren Betrieb der Axialkreiselpumpe verhindert.
Bemerkenswert ist hierbei, daß ein solcher Zustand bei
höherer Dichte an langfaserigen Beimengungen bereits in
kürzester Zeit auftritt.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen
Laufschaufel (6) wird der vorstehend geschilderte Vorgang
durch eine von innen nach außen zunehmend rückwärts
gerichtete Krümmung der Eintrittskante (7) verhindert.
Diese Krümmung ist über die gesamte Länge der Eintrittskante
(7) so beschaffen, daß die Resultierende R aus der
Widerstandskraft W und der Fliehkraft F, die auf ein in der
Förderflüssigkeit befindliches Teilchen wirken, zumindest
annähernd eine Tangente zu der Eintrittskante (7) bildet.
Fig. 3 zeigt das an der Eintrittskante (7) der Laufschaufel
(6) auf ein in der Förderflüssigkeit befindliches Teilchen
wirkende Kräfteparallelogramm. Es ist erkennbar, daß ein
an die Eintrittskante (7) gelangender fester Fremdkörper
von der resultierenden Kraft R fortgerissen wird, bevor er
sich an die Laufschaufel (6) anlegen kann.
Aus der Fig. 4 ist das Profil der Laufschaufel (6) in drei
Schnittflächen entnehmbar, wobei I für "innen", M für
"Mitte" A für "außen" steht. Der Eintrittswinkel der
Laufschaufel (6) besitzt in deren äußeren Bereich einen
solchen Verlauf, daß sich der Staupunkt S des Profiles auf
die Saugseite (8) der Laufschaufel (6) verschiebt. Hierdurch
wird eine weitere Erleichterung bei dem Transport von
Feststoffen durch das Laufrad (9) erreicht.
Claims (2)
1. Laufschaufel für eine Axial- oder Halbaxialkreiselpumpe
zur Förderung von mit langfaserigen Beimengungen
befrachteten Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eintrittskante (7) der
Laufschaufel (6) eine von innen nach außen zunehmend
rückwärts gerichtete Krümmung besitzt, wobei die
Krümmung an jedem Punkt der Eintrittskante (7) der
Bedingung genügt, daß die Kraft (R), welche die
Resultierende ist aus der auf ein in der strömenden
Flüssigkeit befindliches Teilchen wirkenden Widerstandskraft
(W) und der Fliehkraft (F), zumindest annähernd
die Tangente zu der Eintrittskante (7) bildet.
2. Laufschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Eintrittswinkel der Laufschaufel (6) in deren
äußeren Bereich einen den Staupunkt (S) des Schaufelprofiles
auf die Saugseite (8) der Laufschaufel (6)
verschiebenden Verlauf besitzt.
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