DE3703434C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad, das die Flüssigkeit durch einen Einlaß ansaugt, von dem die Flüssigkeit zu einer Entlüftungskammer gelangt, in der in der Flüssigkeit enthaltenes Gas abgeschieden wird und von der die Flüssigkeit über eine etwa koaxial zum Laufrad angeordnete Austrittsöffnung zum Laufradinnern gelangt, wobei die Flüssigkeit durch einen Kanal geführt ist, der vom unteren Einlaß ausgeht und bis zur oberen Abscheideöffnung der Entlüftungskammer führt, der die Austrittsöffnung und/oder einen der Austrittsöffnung vorgelagerten Raum zumindest teilweise begrenzt oder umgibt, und der seitlich am Rand in der Wandung mindestens eine Öffnung aufweist, die den Kanal mit der Austrittsöffnung und/oder mit dem Raum verbindet.

Vielfach müssen aus Flüssigkeiten gasförmig vorhandene Bestandteile oder ein leichteres nicht in Lösung befindliches Medium ausgeschieden werden. Dies kann - wie bekannt - wie folgt erreicht werden: Durch Herabsetzen der Strömungsgeschwindigkeit so weit, daß das leichtere Medium oder die Gase mittels der Auftriebskräfte genügend Zeit haben, sich abzuscheiden oder durch Erzeugen eines Strömungswirbels. Hier sammelt sich aufgrund der Druckverhältnisse das leichtere oder gasförmige Medium im Kern eines solchen Wirbels und kann am Wirbelkopf abgeführt werden. Auch im zweiten Fall dürfen bestimmte Strömungsgeschwindigkeiten nicht überschritten werden, weil sonst der Wirbelfuß in das System mitgerissen wird und das leichtere Medium oder Gas nicht mehr genügend Auftrieb hat, um sich abzuscheiden. Oft ergibt sich das Problem, daß bei gegebenen Bau- und Strömungsverhältnissen sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten technisch bekannten Lösung nicht die geforderten Abscheideleistungen erreicht werden können.

Die deutsche Offenlegungsschrift 23 46 286 zeigt einen Wirbel in einer bogenförmigen Kammer einer Pumpe. Der Wirbel soll durch Abzug von Flüssigkeit durch zwei Öffnungen erzeugt werden, die nebeneinander in derselben Höhe der Pumpenkammer liegen. Die zwei Öffnungen behindern sich gegenseitig, so daß sie sich in der Wirkung aufheben. Ferner sind diese bekannten Öffnungen zu kurz, um eine gleichmäßig rotierende Flüssigkeitssäule hoher Umdrehungszahl und größerer Länge zu erzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Kreiselpumpe der eingangs genannten Art trotz geringer Bauverhältnisse ein leistungsfähiges Gasabscheidesystem zu entwickeln.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung ein gebogener Längsschlitz ist, der über einen Großteil der Länge des Kanals verläuft und eine Rotation der Flüssigkeit im Kanal erzeugt.

Im Strömungsquerschnitt des Kanals wird die Strömung über einen längeren Bereich so in Rotation versetzt bzw. rotierend eingeleitet, daß sich das leichtere Gas zopfförmig in der Wirbelmitte sammeln kann. Um nun die Strömungsgeschwindigkeit im Strömungskanal bis zum Erreichen der Abscheidekammer bzw. der Stelle, an der das leichtere Medium oder das Gas abgeführt werden soll, genügend weit abzusenken, wird ständig der Strömung das flüssige bzw. schwere Medium am Rand des Strömungskanals so entzogen, daß die Strömung im Querschnitt weiter zur Rotation angeregt wird und gleichzeitig aufgrund der Kontinuität die Strömungsgeschwindigkeit in Richtung der Abscheidekammer verringert wird. Der Zopf wird durch die verbleibende Strömung im Querschnitt mitgerissen und erreicht so die Stelle im System, an der leichtere Medien oder das Gas ausgeschieden werden kann. Diese konstruktiv einfache Lösung läßt sich sowohl an geraden, krummen oder, wie in Fig. 1 dargestellt, ringförmig geführten Strömungskanälen anwenden. Mit dieser Lösung lassen sich auch bei relativ kleinen Bauverhältnissen noch erstaunlich gute Abscheideleistungen erzielen. Eine gleichmäßige kontinuierliche Beeinflussung der Strömung in dem Kanal wird dadurch erreicht, daß die Öffnung zwischen Kanal und der Austrittsöffnung bzw. dem vorgelagerten Raum ein Längsschlitz ist. Eine kleine Bauweise bei optimaler Wirkung wird erzielt, wenn der Kanal die Austrittsöffnung bogenförmig umgibt.

Um die Strömung im Kanal in Rotation zu versetzen, wird vorgeschlagen, daß der Einlaß seitlich, insbesondere tangential in den Kanal mündet.

Eine Verbesserung der Abscheideleistung kann noch dadurch erreicht werden, daß im oberen Bereich der Entlüftungskammer nahe der Abscheideöffnung eine die Flüssigkeit zur Abscheideöffnung leitende Fläche, insbesondere eine Rippe, befestigt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch die Abscheidekammer seitlich einer Kreiselpumpe ohne Darstellung der Pumpenkammer und des Laufrades;

Fig. 2 einen Schnitt nach II-II in Fig. 1.

Eine Kreiselpumpe, insbesondere für Warmwasserheizungen, weist einen unteren Einlaß 1 auf, der am Pumpengehäuse 2 angeformt ist. Der Einlaß 1 mündet seitlich, insbesondere tangential in einen bogenförmigen Kanal 3, der einen inneren Raum 4 über etwa 180° umgibt. Der Kanal 3 mündet im oberen Bereich in eine Entlüftungskammer 5, die seitlich des Raums 4 angeordnet ist und innerhalb der die geförderte Flüssigkeit nach unten sinkt, um über eine untere Öffnung 6 in den Raum 4 zu gelangen. Der Raum 4 weist in einer senkrechten Seitenwand 7, die die Entlüftungskammer 5 und den Raum 4 von der Pumpenkammer trennt, eine Austrittsöffnung 8 auf, die koaxial zum nicht dargestellten Laufrad der Kreiselpumpe ist. Durch die Austrittsöffnung 8 wird die geförderte Flüssigkeit mittig in das Innere des Laufrades gesaugt.

In der zylindrischen Wand des inneren Raumes 4 ist in dem Bereich, der den Raum 4 von dem Kanal 3 trennt und damit in Strömungsrichtung weit vor der Öffnung 6 eine bogenförmige und schlitzförmige Öffnung 9 eingebracht, durch die ein Teil der Flüssigkeit von dem Kanal 3 in den Raum 4 gelangt, ohne den in Fig. 2 dargestellten linken Teil der Entlüftungskammer 5 nach unten zur Öffnung 6 hin durchfließen zu müssen. Der im Kanal 3 befindlichen Strömung wird damit am Rand ständig ein Teil der Flüssigkeit entzogen, so daß am oberen Ende des Kanals 2 die Strömungsgeschwindigkeit im Querschnitt so weit abgesenkt ist, daß das Gas oder das leichtere Medium durch eine oben in der Entlüftungskammer 5 befindliche Abscheideöffnung 10 austreten kann.

Im oberen Bereich der Entlüftungskammer 5 ist vor der Abscheideöffnung 10 noch eine leitende Fläche in Form einer Rippe 11 an der Kammerseitenwand befestigt, um das Abscheiden zu verbessern.

Alternativ zur dargestellten Bauweise kann der Kanal 3 auch gerade geführt sein. Dies hängt von der jeweiligen Bauart und Konstruktionsweise der Pumpe ab. Statt einer Öffnung 9 können auch mehrere nebeneinander angeordnet sein.

Claims (5)

1. Kreiselpumpe mit einem Laufrad, das die Flüssigkeit durch einen Einlaß (1) ansaugt, von dem die Flüssigkeit zu einer Entlüftungskammer (5) gelangt, in der in der Flüssigkeit enthaltenes Gas abgeschieden wird und von der die Flüssigkeit über eine etwa koaxial zum Laufrad angeordnete Austrittsöffnung (8) zum Laufradinnern gelangt, wobei die Flüssigkeit durch einen Kanal (3) geführt ist, der vom unteren Einlaß (1) ausgeht und bis zur oberen Abscheideöffnung (10) der Entlüftungskammer (5) führt, der die Austrittsöffnung (8) und/oder einen der Austrittsöffnung (8) vorgelagerten Raum (4) zumindest teilweise begrenzt oder umgibt, und der seitlich am Rand in der Wandung mindestens eine Öffnung (9) aufweist, die den Kanal (3) mit der Austrittsöffnung (8) und/oder mit dem Raum (4) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (9) ein gebogener Längsschlitz ist, der über einen Großteil der Länge des Kanals (3) verläuft und eine Rotation der Flüssigkeit im Kanal (3) erzeugt.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) ein Teil der Entlüftungskammer (5) ist.

3. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) die Austrittsöffnung (8) bogenförmig umgibt.

4. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (1) seitlich, insbesondere tangential in den Kanal (3) mündet.

5. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich der Entlüftungskammer (5) nahe der Abscheideöffnung (10) eine die Flüssigkeit zur Abscheideöffnung leitende Fläche, insbesondere eine Rippe (11), befestigt ist.