DE3704360A1

DE3704360A1 - Kreiselpumpe zur foerderung von feststoffhaltigen fluessigkeiten

Info

Publication number: DE3704360A1
Application number: DE19873704360
Authority: DE
Inventors: Peter Buergel; Herbert Diederich; Wolfgang Hanagarth
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-25

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kreiselpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Neben der Förderung von reinen Flüssigkeiten können Kreisel pumpen auch der Förderung von Flüssigkeiten dienen, die Feststoffe enthalten. Der in der Flüssigkeit vorhandene Feststoffanteil kann dabei in mehr oder weniger großen Beimengungen von Sand, Kies oder ähnlichen Stoffen bestehen, die in der Förderflüssigkeit als Verunreinigung auftreten. Kreiselpumpen können aber auch direkt für den Feststoff transport eingesetzt werden, also z. B. zur Kies- oder Kohleförderung, wobei ein den Feststoffen zugesetzter Flüssigkeitsanteil allein zur Herstellung der Förderfähigkeit dient.

Die Laufräder der zur Förderung von feststoffhaltigen Flüssigkeiten bestimmten Kreiselpumpen werden oft offen, d. h. ohne saugseitige Deckscheibe, ausgeführt. der zwischen den Schaufeln des Laufrades und der Gehäusewand gebildete Spalt muß dabei zur Erreichung eines möglichst hohen Wirkungsgrades eng ausgebildet werden.

Im Fördermedium enthaltene Festkörper geringer Größe können den Spalt zwischen den Laufradschaufeln und dem Pumpengehäuse nicht nur durch Erosionsverschleiß gefährden, sie können sich auch im Spalt festklemmen und im ungünstigsten Falle eine Blockade der Kreiselpumpe verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe, deren Schaufeln mit der Wand des Pumpengehäuses einen schmalen Spalt bilden, so zu gestalten, daß ein Erosions verschleiß und das Festklemmen von Feststoffpartikeln im Spalt vermieden werden.

Die gestellte Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 genannte Merkmal gelöst. Die Unteransprüche nennen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes.

Anhand verschiedener Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in den

Fig. 1 bis 4 eine vorbekannte Ausführung: ein Kreiselpumpen laufrad und verschiedene Schaufelformen in Schnittdarstellung; und in den

Fig. 5 bis 11 mehrere gemäß der Erfindung gestaltete Kreiselpumpenlaufräder und -schaufeln in Schnittdarstellung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Kreiselpumpe herkömmlicher Art besitzt ein Laufrad (1), auf dessen druckseitiger Deckscheibe (2) Schaufeln (3) angeordnet sind. Die zur Saugseite hin offenen Schaufeln (3) bilden einen Spalt (4) mit der Wand (5) der Kreiselpumpengehäuse.

Aus der in der Fig. 2 dargestellten Vorderansicht des Laufrades (1) ist die durch einen Pfeil gekennzeichnete Drehrichtung des Laufrades (1) erkennbar. An der allein dargestellten Schaufel sind die Druckseite (6) und die Saugseite (7) kenntlich gemacht.

Der in der Fig. 3 dargestellte Schnitt zeigt eine übliche Schaufel (3), die mit der druckseitigen Deckscheibe (2) einen Winkel von 90° bildet. Auch hier ist die Drehrichtung des Laufrades durch einen Pfeil gekennzeichnet. Zwischen der Druckseite (6) und der Saugseite (7) besteht ein Druckgefälle, welches einen Spaltfluß zur Folge hat, der hier durch einen mit der Ziffer (8) versehenen Pfeil symbolisiert wird. Ein Festkörper (9) würde durch den Spaltfluß (8) mitgerissen. Sofern der Festkörper (9) geringfügig größer ist als der Spalt (4), kann es geschehen, daß der Festkörper (9) zwischen der Schaufel (3) und der Gehäusewand (5) festgeklemmt wird. Hierdurch kann ein Schaden an der Schaufel (3) und der Gehäusewand (5) verursacht werden, im ungünstigsten Fall kann es sogar zu einem Blockieren des Laufrades (1) kommen.

Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, kann durch eine entgegen der Drehrichtung des Laufrades geneigte Schaufel (10) der vorstehend geschilderte ungünstige Effekt noch gesteigert werden. Die Druckseite (11) der Schaufel (10) wirkt nämlich als schiefe Ebene, die den Festkörper (9) in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeiles zum Spalt (4) hin transportiert.

Die in der Fig. 5 dargestellte erfindungsgemäße Schaufel (12) ist in Drehrichtung nach vorn geneigt. Die von ihr gebildete schiefe Ebene auf der Druckseite (13) übt somit eine zur Laufraddeckscheibe (2) gerichtete Transportwirkung auf ein in ihren Einfluß gelangendes Festkörperteilchen aus. Durch die im übrigen zur Laufradaußenseite gerichtete Förder wirkung wird ein solcher Festkörper (9) schließlich aus dem Bereich des Laufrades (1) heraus und in die - nicht dargestellte - Druckleitung der Kreiselpumpe transportiert.

Um auch einen bereits im Bereich des Spaltflusses (8) befindlichen Festkörper (9) zu erfassen, besitzt die Schaufel (12) eine Einfangkante (14), die zur Verbesserung des Verschleißschutzes aus einem aufgeschweißten oder in einer anderen Form angebrachten Hartmetallteil bestehen kann.

Die in der Fig. 6 dargestellte Schaufel (15) ist zur Verbesserung der auf die Festkörper (9) ausgeübten Transport wirkung auf ihrer Druckseite als im wesentlichen symmetrische Rinne (16) ausgeführt.

Auch die in der Fig. 7 dargestellte Schaufel (17) besitzt eine im wesentlichen als Rinne (18) gestaltete Druckseite. Die Schaufel (17) ist allerdings zu ihrer offenen Seite hin verdickt. Der von ihr mit der Gehäusewand (5) gebildete Spalt (4) ist somit erheblich verlängert.

Die Fig. 8 zeigt, daß auch eine im wesentlichen senkrecht auf der Laufraddeckscheibe (2) stehende Schaufel (3), wie sie bereits in der Fig. 3 als vorbekannte Ausführung dargestellt wurde, im Sinne der Erfindung ausgerüstet werden kann. Hierzu erhält die Schaufel (3) an ihrer offenen Seite eine in Drehrichtung des Laufrades weisende Erhebung (19), die mit einer Hohlkehle in die Schaufel (3) übergeht.

Die Fig. 9 zeigt eine weitere Alternative des Erfindungs gegenstandes: Die Druckseite der Schaufel (20) ist als Halbkreis (21) ausgebildet.

In der Fig. 10 ist eine Schaufel (22) eines beidseitig offenen Laufrades dargestellt. Dieses Laufrad besitzt naturgemäß zwei Spalte (4). Da die Druckseite der Schaufel (22) als symmetrische Rinne (23) gestaltet ist, wird ein das Laufrad passierender Festkörper von beiden Spalten (4) fort in Richtung der Mitte der Rinne (23) befördert.

Die Fig. 11 schließlich zeigt ein Laufrad, dessen Schaufeln (24) zur offenen Seite hin verdickt sind, wobei die Stirnseite jeder Schaufel (24) bei Belassung eines kurzen Spaltes (4) zur Gehäusewand (5) eine entgegen der Drehrichtung des Laufrades verlaufende, von der Gehäusewand (5) fort weisende Neigung (25) besitzt.

Die erfindungsgemäße Ausführung eignet sich für radiale und diagonale Laufradformen. Zur Erhöhung der Verschleiß beständigkeit können die Druckseiten der Laufradschaufeln gepanzert oder in anderer Weise mit einem erosionsfesten Material belegt sein.

Claims

1. Kreiselpumpe zur Förderung von feststoffhaltigen Flüssigkeiten, mit einem offenen Laufrad, dessen Schaufeln mit der Wand des Kreiselpumpengehäuses einen schmalen Spalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (3, 12, 15, 17, 20, 22, 24) an ihrer offenen Seite eine in die Drehrichtung des Laufrades (1) weisende Neigung besitzen.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in ihrer gesamten axialen Erstreckung in Drehrichtung geneigte Schaufel (12).

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine senkrecht auf der druckseitigen Deckscheibe (2) des Laufrades (1) angeordnete Schaufel (3), die an ihrer offenen Seite eine in Drehrichtung des Laufrades (1) weisende, sich verjüngende und mit einer Hohlkehle in die Schaufel (3) übergehende Erhebung (19) besitzt.

4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Drehrichtung des Laufrades (1) weisende Schaufelseite (16, 18, 21, 23) eine auf deren axiale Erstreckung bezogene konkave Wölbung besitzt.

5. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zu ihrer offenen Seite hin verdickte Schaufel (17), die mit der Gehäusewand (5) einen durchgehenden schmalen Spalt (4) bildet.

6. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zu ihrer offenen Seite hin verdickte Schaufel (24), deren der Gehäusewand (5) zugewandte Stirnseite bei Belassung eines kurzen Spaltes (4) zwischen Schaufel (24) und Gehäusewand (5) eine entgegen der Drehrichtung des Laufrades (1) verlaufende, von der Gehäusewand fortweisende Neigung (25) besitzt.

7. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine am Rand der Schaufel (3, 12, 15, 17, 20, 22, 24) angeordnete Einfangkante (14) aus erosionsfestem Werkstoff.