DE3925890C2 - Laufrad für eine Kreiselpumpe - Google Patents

Laufrad für eine Kreiselpumpe

Info

Publication number
DE3925890C2
DE3925890C2 DE3925890A DE3925890A DE3925890C2 DE 3925890 C2 DE3925890 C2 DE 3925890C2 DE 3925890 A DE3925890 A DE 3925890A DE 3925890 A DE3925890 A DE 3925890A DE 3925890 C2 DE3925890 C2 DE 3925890C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
impeller
blades
holes
channels
radially
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3925890A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3925890A1 (de
Inventor
Charles C Heald
Trygve Dahl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Flowserve Management Co
Original Assignee
Ingersoll Dresser Pump Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ingersoll Dresser Pump Co filed Critical Ingersoll Dresser Pump Co
Publication of DE3925890A1 publication Critical patent/DE3925890A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3925890C2 publication Critical patent/DE3925890C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2266Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for sealing or thrust balance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2277Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for increasing NPSH or dealing with liquids near boiling-point

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufrad für eine Kreiselpumpe in halboffener Ausführung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Laufräder mit geraden, sich ra­ dial erstreckenden Schaufeln werden bei Anwendungsfällen benutzt, die eine verhältnismäßig geringe Strömungsgeschwindigkeit oder Strömungsmenge und eine hohe Druck- oder För­ derhöhe für die gepumpte Flüssigkeit erfordern.
Ein Laufrad entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der SU-PS 918 560 be­ kannt. Die kurzen Schaufeln sind dabei in mehreren verschiedenen Mustern angeordnet. Hierbei verjüngen sich die kurzen Schaufeln nach innen, so daß die Kanäle parallele Wände und damit Querschnitte mit konstanter Fläche über ihre Länge erhalten. Bei dem erfindungs­ gemäßen Laufrad ist eine Ausbildung der Kanäle mit konstantem Querschnitt nicht notwen­ dig.
Im allgemeinen ist es nicht praktisch, das Pumpenlaufrad mit geraden, radialen Schaufeln in vollständig geschlossener Ausführung herzustellen, d.h. mit Abdeckungen auf beiden Sei­ ten des Laufrads, weil die Kanäle so klein sind, daß sie schwierig in einem Metallgießverfah­ ren herzustellen sind. Andererseits ist es unpraktisch, die bekannte Art der Schaufelanord­ nung in einer vollständig offenen Konstruktion auszubilden, weil dann die kurzen Schaufeln überhaupt nicht abgestützt werden können und die langen Schaufeln zu schwach werden, um den Beanspruchungen im Betrieb zu widerstehen. Infolgedessen werden Laufräder der vor­ liegenden Art normalerweise in halboffener Ausführung gestaltet, also mit einer Abdeck­ scheibe nur auf einer Seite des Laufrads. Hierdurch läßt sich das Laufrad leicht gießen, und die Kanäle können während des Betriebs saubergehalten werden, z. B. dann, wenn das ge­ pumpte Material feste Teilchen enthält, die die Kanäle verstopfen könnten.
Ein wesentliches Problem bei solchen halboffenen Laufrädern besteht darin, daß der Druck des gepumpten Fluids eine hohe axiale Belastung auf das Laufrad ausübt, wodurch uner­ wünscht hohe Belastungen an den Lagern des Laufrads auftreten. Bisher wurde die Axialbe­ lastung dadurch vermindert, daß man Druckausgleichslöcher in der Abdeckscheibe anbrachte, und zwar gewöhnlich in der Nähe der Nabe des Laufrads, radial innerhalb der Einlässe zu den Kanälen. Solche Druckausgleichslöcher sind im allgemeinen um so wirksamer, je näher sie an der Rotationsachse liegen. Allgemein nahm man an, daß Druckausgleichslöcher innerhalb der Kanäle in unerwünschter Weise die hydraulische Leistung des Laufrads vermindern wür­ den.
Aus der US-PS 35 94 102 ist ein Laufrad mit gekrümmten Schaufeln bekannt, bei dem zwi­ schen jeweils zwei Schaufeln in der Abdeckscheibe ein einziges Durchgangsloch angeordnet ist.
Aus der GB-PS 157 604 ist ein Laufrad in halboffener Ausführung bekannt, bei dem zwi­ schen zwei gleichen, gekrümmten Schaufeln, also bei nur einer einzigen Art von Schaufeln, eine Reihe von Druckausgleichslöchern in der Abdeckscheibe angebracht ist.
Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Pumpenlaufrad mit radialen Schaufeln in halbof­ fener Ausführung geschaffen werden, bei dem der Druckausgleich und die Strömungsver­ hältnisse am Laufrad verbessert sind.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem Patentanspruch 1.
Durch die Anordnung der Druckausgleichslöcher in jedem der kleineren Kanäle wird zum ei­ nen ein Druckausgleich an der ganzen Abdeckscheibe eines Laufrads mit radialen Schaufeln erzielt. Zusätzlich werden die in Umdrehungsrichtung vorauslaufenden kleineren Kanäle mit Förderfluid aufgefüllt, so daß sich dort verbesserte Strömungsverhältnisse einstellen.
Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Insbesondere wird durch die Ausbildung nach Anspruch 6 der Druckausgleich und das Auffüllen der vor­ auslaufenden kleineren Kanäle weiter verbessert. Durch die Ausbildung nach Anspruch 7 wird erreicht, daß der Durchmesser des Laufrads über einen weiten Durchmesserbereich vermindert werden kann, indem hierbei radial von außen nach innen fortschreitend Druck­ ausgleichslöcher oder Teile davon zusammen mit entsprechenden Teilen der Abdeckscheibe entfernt werden, wobei trotzdem der vorteilhafte Druckausgleich und die Auffüllung des je­ weils vorauslaufenden Kanals unverändert beibehalten werden. Somit ergibt sich eine gleich­ förmige hydraulische Leistung des Laufrads über einen weiten Durchmesserbereich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt einer Kreiselpumpe längs der Achse des Laufrads mit einem gemäß der Erfindung hergestellten Laufrad;
Fig. 2 ist eine Stirnansicht des Laufrads von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Querschnitt von Fig. 2 längs der sich radial erstrecken­ den Linie 3-3;
Fig. 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt von Fig. 2;
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, die den Unterschied zwischen den hydraulischen Leistungskurven von Pumpen veranschaulicht, die einmal erfindungsgemäß und einmal nicht gemäß der Erfindung aus­ gebildet sind.
Die in den Zeichnungen dargestellte Pumpe 1 ist eine bekannte Kreiselpumpe des lotrechten, in einer Leitung anzuordnenden Typs. Die Pumpe 1 weist ein Gehäuse 4 auf, das einen Gehäusekörper 5, einen Gehäusedeckel 6, einen Ein­ laßkanal 7 und einen Auslaßkanal 8 aufweist, die mit den mit Abstand vonein­ ander angeordneten Enden einer Rohrleitung (nicht dargestellt) verbunden werden können, die die Pumpe 1 tragen kann. Die Pumpe 1 weist ein Kreisel- Laufrad 9 auf, das in einer Pumpenkammer 10 rotiert, die in dem Gehäuse­ körper 5 ausgebildet ist und die mit dem Einlaß 7 und dem Auslaß 8 verbun­ den ist. Das Pumpenlaufrad 9 ist an dem unteren Ende einer Welle 11 ange­ ordnet, die sich lotrecht von dem Laufrad 9 nach oben durch den Genäuse­ deckel 6 erstreckt, und die Welle 11 ist von Dichtungen 13 umgeben, die in dem Gehäusedeckel 6 angeordnet sind.
Die Welle 11 ist ein Teil eines Antriebs 15, der als elektrischer Antriebs­ motor dargestellt ist, wobei die Welle 11 sich von dem Antrieb 15 nach unten erstreckt, der eine die Welle 11 umgebende Montage-Endplatte 17 aufweist. Die Montage-Endplatte 17 ruht und ist abgestützt auf einem Stützrahmen 20, der zwischen dem Gehäusedeckel 6 der Pumpe und dem Antrieb 15 angeordnet ist. Der Stützrahmen 20 weist mehrere lotrechte Füße 21 auf, die sich zwischen einem oberen Ring 22 und einem unteren Ring 23 erstrecken. Der untere Ring 23 des Stützrahmens 20 sitzt auf dem Gehäusedeckel 6 der Pumpe 1 und ist mit diesem verschraubt, und der obere Ring 22 ist mit der Endplatte 17 des An­ triebs 15 verschraubt, so daß der Antrieb 15, der Stützrahmen 20 und die Pumpe 1 zu einer einzigen starren Einheit verbunden sind, die es der Pumpe gestattet, das Lagersystem des Antriebs zu benutzen, um die Welle 11 ord­ nungsgemäß abzustützen, während sie in dem Pumpengehäuse 5 und in den Dich­ tungen 13 umläuft.
Das Laufrad 9 weist eine zentrale Nabe 25 mit einer axialen Bohrung auf, die einen Abschnitt 26 mit vermindertem Durchmesser der Welle 11 auf­ nimmt und die mit der Welle 11 durch einen Keil 27 verbunden ist, der in einer entsprechenden Keilnut in dem Wellenabschnitt 26 und in der Bohrung der Nabe 25 sitzt. Das Laufrad 9 ist an der Welle 11 durch ein her­ kömmliches, schraubenförmiges Vorlaufrad 28 befestigt, das ein Ge­ windeglied aufweist, das in ein entsprechendes Gewindeloch im Ende der Welle 11 eingeschraubt ist. Das Vorlaufrad 28 rotiert in einem erweiterten Teil des Einlaßkanals 7 zur Schaffung eines positiven Drucks auf das eingelassene Fluid, bevor dieses das Laufrad 9 erreicht. Das Vorlaufrad 28 kann durch ein herkömmliches Befestigungsmittel ersetzt wer­ den, wenn der (NPSH)-Wert ausreichend ist.
Das Laufrad 9 rotiert um eine Achse 31 und weist eine Abdeckscheibe 32 auf, die einstückig mit der Nabe 25 ausgebildet ist und die sich radial von der Nabe 25 nach außen erstreckt, so daß ein kreisförmiger Außenumfang 33 einen Radius hat, der sich von der Achse 31 des Laufrads 9 her erstreckt. Bei Be­ trachtung der Fig. 2 und 3 weist die Stirnfläche 35 des Laufrads 9 einen zentralen Nabenbereich 36 auf, an dem das axial einströmende Fluid zuerst auf die Stirnfläche 35 des Laufrads auftrifft, sowie ein gekrümmtes Profil zum allmählichen Umlenken des Fluids von einer axialen Strömungs­ richtung in eine radiale Strömungsrichtung, während das Fluid radial nach außen strömt. Eine Reihe von langen Schaufeln 38 ist einstückig mit der Stirnfläche 35 des Laufrads 9 verbunden, und die Schaufeln 38 sind winkelmäßig unter gleichen Abständen um die Laufradachse 31 herum angeord­ net und erstrecken sich auf radialen Linien. In Fig. 2 sind neun radiale Schaufeln 38 vorgesehen. Jede lange Schaufel 38 hat eine innere Kante 39, die an der Kante des Nabenbereichs 36 beginnt, und sie erstreckt sich radial nach außen bis zu dem Außenumfang 33. Die Vorderkante 40 jeder Schaufel 38 ist flach und zu der Abdeckscheibe 32 hin geneigt, wobei sie sich radial nach außen unter einem kleinen Winkel gegenüber einer Ebene erstreckt, die unter einem rechten Winkel zu der Achse 31 angenommen ist. Die Vorderkanten 40 aller langen Schaufeln 38 liegen auf der Oberfläche einer Kegelfläche, die ihre Spitze auf der Achse 31 des Laufrads 9 hat, und mit der Radialer­ streckung des Kegels zu dem Außenumfang 33 hin divergieren die Vorderkanten 40 zu der Abscheibe 32 hin.
Ein Paar kurzer Schaufeln 42 ist einstückig mit der Stirnfläche 35 des Lauf­ rads 9 zwischen jedem Paar von benachbarten langen Schaufeln 38 verbunden. Die kurzen Schaufeln 42 erstrecken sich auf radialen Linien und sie sind mit gleichen Abständen untereinander und gegenüber den langen Schaufeln 38 ver­ sehen. Die inneren Kanten 43 der kurzen Schaufeln 42 sind um eine beträcht­ liche Entfernung radial außerhalb der inneren Kanten 39 der langen Schaufeln 38 angeordnet, und sie erstrecken sich nach außen zu dem Außenumfang 33 des Lauf­ rads 9. Die Vorderkanten 44 der kurzen Schaufeln 42 sind auf der Oberfläche der gleichen Kegelfläche angeordnet wie die Vorderkanten 40 der langen Schaufeln 38. Ein Grund für diese Anordnung der Vorderkanten 40 und 44 so­ wohl der langen als auch der kurzen Schaufeln besteht darin, daß diese Kanten in der Nähe der benachbarten Wände der Pumpenkammer 10 umlaufen müssen, um ein wirksames Pumpen zu erreichen. Ein anderer Grund besteht darin, daß diese Kanten so angeordnet sein sollen, daß sie gemeinsam bearbeitet werden können (durch Schneiden mittels eines Maschinenwerkzeugs), um die Breite des Pumpenlaufrads verändern zu können, damit die gleiche Größe eines gegossenen Laufradrohlings für verschiedene Pumpen verwendet werden kann. Die Erfindung er­ möglicht auch die Bearbeitung des Außenumfangs 33 des gegossenen Laufradroh­ lings, um eine Reihe von Laufrädern 9 mit unterschiedlichen Durchmessern zur Verfügung zu stellen, wie es später erklärt wird.
Das Laufrad 9 ist von der halb-offenen Art, da es nur eine einzige Abdeckscheibe 32 hat. Diese Art von Laufrad verursacht eine große Axial­ kraft an der rückwärtigen Fläche 46 des Laufrads, weil der Auslaßdruck des gepumpten Fluids in den Raum benachbart der rückwärtigen Fläche 46 strömt und der Druck an der Stirnfläche 35 des Laufrads nicht ausreichend ist, eine Gegenkraft gleicher Größe zu schaffen, wie es bei einem geschlossenen Lauf­ rad (mit zwei Abdeckscheiben) der Fall wäre. Eine Möglichkeit zur Verminderung dieser großen Axialkraft besteht darin, Druckausgleichslöcher 47 in dem Lauf­ rad 9 benachbart dem zentralen Nabenbereich 36 anzuordnen. Das an der rück­ wärtigen Fläche 46 wirksame, unter Druck stehende Fluid strömt dann durch die Löcher 47 und vereinigt sich mit dem gepumpten Fluid. Eine geeig­ nete Größe und Anordnung der Löcher 47 benachbart zu dem Nabenbereich 36 ver­ mindert nicht unangemessen die Wirksamkeit der Pumpe, trägt je doch zur Verminderung des an der rückwärtigen Fläche 46 wirksamen Fluiddrucks bei.
Die Verwendung der langen Schaufeln 38 und der kurzen Schaufeln 42 schafft eine Reihe von radial gerichteten Pumpkanälen 50. Der Bereich zwischen jedem Paar von langen Schaufeln 38 wird als Sektor 51 bezeichnet, und die drei Kanäle 50 in jedem Sektor 51 sind weiter unterteilt in einen vorauslaufenden Kanal 50A, einen mittleren Kanal 50B und einen nachlaufenden Kanal 50C, wobei diese Bezeichnungen gewählt sind in Übereinstimmung mit der Drehrichtung des Laufrads 9, wie sie durch den Pfeil in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist.
Die Erfindung umfaßt die Anordnung von zusätzlichen kleinen Druck­ ausgleichslöchern 52 in der Abdeckscheibe 32 zwischen den Kanälen 50 und der rückwärtigen Fläche 46 der Abdeckscheibe 32. Diese Löcher 52 gestatten, daß weiteres Fluid unter Druck von dem Raum benachbart der rückwärtigen Fläche 46 einströmt, um sich mit dem in den Kanälen 50 gepumpten Fluid zu vereini­ gen, wodurch der an der rückwärtigen Fläche 46 wirksame Druck weiter ver­ mindert und überraschenderweise die Wirksamkeit des Pumpvorgangs erhöht wird, wie im folgenden erklärt wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, läuft das Laufrad 9 im Uhrzeigersinn um, und wenn das gepumpte Fluid in den Nabenbereich 36 eintritt, wird es radial nach außen gefördert, was in Verbindung mit der Drehung des Laufrads als resul­ tierende Bewegung eine spiralförmige Strömung des Fluids im Uhrzeigersinn ergibt. Anfänglich tritt das Fluid in einen Sektor 51 zwischen zwei benach­ barten langen Schaufeln 38 ein und fährt fort, sich spiralförmig nach links in bezug auf das im Uhrzeigersinn rotierende Laufrad zu bewegen, wie in Fig. 4 durch Pfeile 54 gezeigt. Diese resultierende spiralförmige Bewegung des Fluids veranlaßt mehr Fluid, in den nachlaufenden Kanal 50C einzutreten als in den mittleren Kanal 50B, und noch weniger Fluid tritt in den voraus­ laufenden Kanal 50A ein. Da in dem vorauslaufenden Kanal 50A weniger Fluid strömt, sind die kleinen Druckausgleichslöcher 52 in dem vorauslaufenden Kanal 50A dichter an dem Nabenbereich 36 angeordnet als die kleinen Löcher 52 in den beiden anderen Kanälen 50B und 50C, damit das Fluid an der rück­ wärtigen Fläche 46 die Menge des Fluids in dem vorauslaufenden Kanal 50A früher vergrößert, d.h. näher an dem Nabenbereich 36, als in den beiden anderen Kanälen. In gleicher Weise sind die kleinen Druckausgleichslöcher 52 in dem mittleren Kanal 50B näher an dem Nabenbereich 36 angeordnet als die Löcher 52 in dem nachlaufenden Kanal 50C, und zwar aus dem gleichen Grund, nämlich damit sich das durch die Löcher 52 strömende Fluid mit dem gepumpten Fluid in dem mittleren Kanal 50B früher vereinigt als in dem nachlaufenden Kanal 50C.
Die kleinen Druckausgleichslöcher 52 in jedem Sektor 51 sind ferner in den Kanälen mit untereinander gleichen Abständen längs der Kanäle 50 angeordnet, wobei die Löcher in jedem Kanal 50 einen unterschiedlichen Abstand von der Achse 31 im Vergleich zu den anderen Löchern 52 in der Lochgruppe in diesem Kanalsektor 51 haben.
Ein Grund für diese Anordnung besteht darin, die Druckausgleichslöcher gleichförmig längs des Radius des Laufrads 9 in jedem Sektor 51 zu verteilen, um den Druck an der rückwärtigen Fläche 46 der Abdeckscheibe 32 gleich­ mäßiger zu entlasten. Ein anderer Grund besteht darin, daß die Druckaus­ gleichslöcher 52 trotzdem weiterhin gleichförmig über die rückwärtige Fläche 46 verteilt sind wenn der Außenumfang 33 des Laufrads 9 durch Bearbeitung vermindert wird, wie es später erklärt wird.
Ein anderer Faktor, der bei der Bestimmung der Anordnung der kleinen Druck­ ausgleichslöcher 52 zu berücksichtigen ist, ist die Notwendigkeit, die gleiche Anzahl von Druckausgleichslöchern 52 sich zu dem Außenumfang 33 hin öffnen zu lassen, wenn der Radius des Laufrads vermindert wird. Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung hat jeder Sektor 51 ein kleines Loch 52 am Außenumfang 33, unabhängig davon, wieweit der Außenumfang 33 vermindert wird. Das bedeutet, daß bei einer Vergrößerung des Radius des Laufrads 9, ausgehend von einem Loch 52 am nächsten zu dem Nabenbereich 36 in jedem Sek­ tor 51, jeweils ein Loch 52 pro Sektor 51 immer auf einem Kreis liegt, der durch irgendeinen Radius erzeugt ist, bis der Außenumfang 33 erreicht ist.
Wenn die kleinen Löcher 52 rund wären, würden sehr viel mehr Löcher in den Kanälen 50 vorhanden sein als gezeigt, um die Bedingung zu erfüllen, je­ weils ein Loch pro Sektor bei jedem Radius auf einem dadurch gebildeten Kreis liegen zu haben. Die Verwendung länglicher Löcher 52 hat die Anzahl der Löcher vermindert, die notwendig ist, um diese Bedingung zu erfüllen, immer jeweils mindestens ein Loch auf jedem Kreis liegen zu haben. Weniger Löcher zu haben bedeutet, daß die Stärke und Widerstandsfähigkeit des Lauf­ rads weniger beeinträchtigt ist, als wenn die Löcher rund wären. Tatsächlich könnte die Verwendung runder Löcher die Stärke des Laufrads 9 bis zu einem gefährlichen Punkt vermindern, was unannehmbar wäre. Aus all diesem ergibt sich, daß die Verwendung länglicher Löcher eines der Merkmale der Erfindung darstellt.
Das Laufrad 9 einer Kreiselpumpe mit geraden, sich radial erstreckenden Schaufeln hat eine relativ niedrige spezifische Drehzahl, die nor­ malerweise im Bereich von unter 600 (metrisch 12) liegt (siehe unten die Formel für die spezifische Drehzahl). Diese relativ niedrige spezifische Drehzahl bedeutet, daß es sich um eine Pumpe mit relativ niedriger Strö­ mungsmenge oder Strömungsgeschwindigkeit handelt, die in der Lage ist, hohe Druckhöhen oder Förderhöhen-Koeffizienten zu erreichen und die eine relativ niedrige Wirksamkeit hat. Diese Art von Pumpen wird verwendet in Fällen, die die Erzeugung hoher Druckhöhen oder Förderhöhen erfordern, während eine relativ geringe Menge von Fluid gepumpt wird und eine hohe Wirksamkeit nicht ein primäres Ziel ist. Die Auslegung einer Pumpe ist normalerweise ein Kom­ promiß zwischen den verschiedenen von der Pumpe gewünschten Eigenschaften, und im allgemeinen wird eine Pumpe der vorliegenden Art dann eingesetzt, wenn das Erreichen einer hohen Druckhöhe oder Förderhöhe bei relativ niedrigen Pumpenkosten eine der wichtigeren Bedingungen darstellt.
Die hier verwendete Formel für die spezifische Drehzahl lautet:
Spezifische Drehzahl = N/H3/4,
wobei:
N = Laufraddrehzahl (U/min),
Q = Strömungsmenge (m³/h bzw. US-Gallonen pro Minute - gpm),
H = Druckhöhe oder Förderhöhe (m bzw. Fuß - ft).
Die allgemeinen Konstruktionsparameter für die erfindungsgemäße Pumpe lauten wie folgt:
Drehzahl:
3550 U/min
Strömungsmenge: 3,6 bis 28,4 m³/h (16 bis 125 gpm)
Gesamte erreichte Druckhöhe: 82 bis 246 m (250 bis 750 Fuß)
Maximaler Ansaugdruck: 35 bar (500 psi)
Maximaler Gehäusearbeitsdruck: 50 bar (720 psi)
NPSH ohne Vorlaufrad: 1,31 bis 3,28 m (4 bis 10 Fuß)
NPSH mit Vorlaufrad: 0,65 m (2 Fuß)
Temperatur: -55 bis 260°C (-65 bis 500°F)
Laufraddurchmesser: 15 bis 30 cm (6 bis 12 Zoll).
Fig. 5 ist eine graphische Darstellung, in der die lotrechte Koordinate die gesamte erreichte Druckhöhe oder Förderhöhe in Meter (Fuß) und die waage­ rechte Koordinate die Strömungsmenge in m3/h (US-Gallonen pro Minute) an­ gibt. Die Kurve 58 wurde bei einer konstanten Drehzahl für eine Pumpe aufgenommen, die ein Laufrad 9 ohne die kleinen Druckausgleichslöcher 52 aufwies, und die Kurve 59 wurde mit der gleichen Pumpe bei der gleichen kon­ stanten Drehzahl mit einem Laufrad 9 aufgenommen, das die kleinen Druckausgleichslöcher 52 aufwies. Es zeigt sich, daß die Kurve 59 eine größere Förderhöhe oder Druckhöhe bei der gleichen Strömungsmenge hat als die Kurve 58, was anzeigt, daß die kleinen Druckausgleichslöcher 52 die Druckerhöhungsfähigkeit der Pumpe steigern, ohne daß ein Verlust an Gesamt­ pumpenleistung oder -wirksamkeit eintritt, was als überraschend zu bezeichnen ist.
Zur Erzeugung der graphischen Darstellung von Fig. 5 wurde eine Pumpe mit folgenden Spezifikationen verwendet:
Laufraddurchmesser:
30 cm (12 Zoll)
Schaufelanzahl: 27, davon 9 lange Schaufeln, dazwischen je zwei kurze Schaufeln,
Drehzahl: 3550 U/min
NPSH: 1,31 m (4 Fuß), ohne Vorlaufrad,
Gepumptes Fluid: Wasser, 26,7°C (80°F).

Claims (8)

1.Laufrad für eine Kreiselpumpe in halboffener Ausführung mit einer kreisförmigen Ab­ deckscheibe (32) mit einer Vielzahl von daran befestigten, sich radial erstreckenden langen Schaufeln (38) und mit mindestens je einer sich zwischen diesen Schaufeln (38) radial erstreckenden kürzeren Schaufel (42), deren radial inneres Ende (43) gegenüber den radial inneren Enden (39) der langen Schaufeln (38) radial nach außen versetzt ist, so daß zwischen den Paaren langer Schaufeln (38) sich radial nach außen erstreckende Kanäle (50) gebildet sind, die durch die kürzeren Schaufeln (42) in kleinere Kanäle (50A, 50B, 50C) unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abdeckscheibe (32) in jedem kleineren Kanäle (50A, 50B, 50C) eine Reihe von Druckausgleichs­ löchern (52) vorgesehen ist, die längs dieser Kanäle (50A, 50B, 50C) radial mit Ab­ stand angeordnet sind.
2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichslöcher (52) im Querschnitt nicht kreisförmig sind.
3. Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichslöcher (52) im Querschnitt länglich oder oval sind.
4. Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der länglichen oder ovalen Druckausgleichslöcher (52) sich radial erstreckt.
5. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ ausgleichslöcher (52) in jeder Reihe in jedem Kanal (50A, 50B, 50C) mit im wesentli­ chen den gleichen Abständen zwischen benachbarten Löchern angeordnet sind.
6. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Druckausgleichslöcher (52) in dem in Umgangsrichtung vorauslaufenden Kanal (50A) an einer Stelle beginnt, die radial näher an der Laufradachse (31) liegt als in den anderen kleineren Kanälen (50B, 50C).
7. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichslöcher (52) gleichmäßig längs der Kanäle (50A, 50B, 50C) so an­ geordnet sind, daß bei einer Verringerung des Laufraddurchmessers sich jeweils nur ein Druckausgleichsloch (52) zwischen jedem Paar von längeren Schaufeln (38) zu dem Außenumfang (33) des Laufrads (9) hin öffnet.
8. Laufrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei kürzere Schaufeln (42) zwischen jedem Paar von längeren Schaufeln (38) angeordnet sind.
DE3925890A 1988-08-08 1989-08-04 Laufrad für eine Kreiselpumpe Expired - Fee Related DE3925890C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/229,256 US4890980A (en) 1988-08-08 1988-08-08 Centrifugal pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3925890A1 DE3925890A1 (de) 1990-02-15
DE3925890C2 true DE3925890C2 (de) 1995-07-06

Family

ID=22860450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3925890A Expired - Fee Related DE3925890C2 (de) 1988-08-08 1989-08-04 Laufrad für eine Kreiselpumpe

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4890980A (de)
JP (1) JPH07117063B2 (de)
CN (1) CN1012387B (de)
AU (1) AU617505B2 (de)
CA (1) CA1308959C (de)
DE (1) DE3925890C2 (de)
FR (1) FR2635147A1 (de)
GB (1) GB2222207B (de)
IT (1) IT1231299B (de)
SE (1) SE501029C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036804A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Bär + Co. Anlagentechnik GmbH Kreiselpumpe

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9000532U1 (de) * 1989-01-19 1990-04-19 Ebara Corp., Tokio/Tokyo, Jp
US5209641A (en) * 1989-03-29 1993-05-11 Kamyr Ab Apparatus for fluidizing, degassing and pumping a suspension of fibrous cellulose material
DE4435192C1 (de) * 1994-09-30 1996-02-29 Klein Schanzlin & Becker Ag Kreiselpumpenlaufrad für verschmutzte Flüssigkeiten
US5873697A (en) * 1994-10-11 1999-02-23 Chevron U.S.A., Inc. Method of improving centrifugal pump efficiency
EP0713978B1 (de) * 1994-11-25 1999-08-04 Fujikoki Mfg. Co., Ltd. Abflusspumpe
SE504976C2 (sv) 1995-09-07 1997-06-02 Kvaerner Pulping Tech Fibermassasuspensionspump med inbyggd vakuumpump
ES2130945B1 (es) * 1996-07-03 2000-02-16 Bombas Electricas Sa Bomba centrifuga de tipo vortice.
JP3910665B2 (ja) * 1996-10-11 2007-04-25 株式会社不二工機 排水ポンプ
CN1099530C (zh) * 1997-12-01 2003-01-22 李廷浩 气穴发生泵及其产生旋转气穴流体的方法
DE19918286A1 (de) * 1999-04-22 2000-10-26 Ksb Ag Inducer
CN100449155C (zh) * 2003-08-04 2009-01-07 苏舍泵有限公司 用于泵的叶轮、包括这种叶轮的泵及其工作方法
KR101070904B1 (ko) * 2004-08-20 2011-10-06 삼성테크윈 주식회사 레이디얼 터빈 휠
DE102008054587A1 (de) * 2008-12-12 2010-06-17 Basf Se Verfahren zur Rückspaltung von in einer Flüssigkeit F enthaltenen Michael-Addukten, die bei der Herstellung von Acrylsäure oder deren Ester gebildet wurde
US8221070B2 (en) * 2009-03-25 2012-07-17 Woodward, Inc. Centrifugal impeller with controlled force balance
GB2498816A (en) 2012-01-27 2013-07-31 Edwards Ltd Vacuum pump
ITFI20120124A1 (it) * 2012-06-19 2013-12-20 Nuovo Pignone Srl "centrifugal compressor impeller cooling"
US9568016B2 (en) 2013-04-23 2017-02-14 Dresser-Rand Company Impeller internal thermal cooling holes
EP2860852A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-15 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zum Ablenken von zumindest einem Teil eines axial in einem zwischen einem Rotor und einem Stator einer rotierenden elektrischen Maschine angeordneten Zwischenraum strömenden Kühlfluids
US10465713B2 (en) * 2014-03-05 2019-11-05 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Rotary fluid element and method of correcting unbalance of rotary fluid element
US9689402B2 (en) 2014-03-20 2017-06-27 Flowserve Management Company Centrifugal pump impellor with novel balancing holes that improve pump efficiency
CN103982441B (zh) * 2014-04-25 2017-08-15 江苏江进泵业有限公司 一种双吸旋流泵
US9687773B2 (en) 2014-04-30 2017-06-27 Honeywell International Inc. Fuel deoxygenation and fuel tank inerting system and method
US9656187B2 (en) 2014-11-12 2017-05-23 Honeywell International Inc. Fuel deoxygenation system contactor-separator
US9834315B2 (en) 2014-12-15 2017-12-05 Honeywell International Inc. Aircraft fuel deoxygenation system
US9897054B2 (en) * 2015-01-15 2018-02-20 Honeywell International Inc. Centrifugal fuel pump with variable pressure control
TWI725016B (zh) * 2015-03-20 2021-04-21 日商荏原製作所股份有限公司 用於離心式泵浦之葉輪
US10527003B1 (en) * 2015-04-12 2020-01-07 Rocket Lab Usa, Inc. Rocket engine thrust chamber, injector, and turbopump
WO2016185570A1 (ja) * 2015-05-19 2016-11-24 株式会社日立製作所 遠心圧縮機
US10907647B2 (en) * 2015-08-24 2021-02-02 Woodward, Inc. Centrifugal pump with serrated impeller
US10001133B2 (en) * 2015-10-02 2018-06-19 Sundyne, Llc Low-cavitation impeller and pump
CN107725392B (zh) * 2016-08-11 2020-10-27 浙江三花汽车零部件有限公司 电子泵
CN106438457A (zh) * 2016-10-28 2017-02-22 福斯流体控制(苏州)有限公司 半开式叶轮及使用该叶轮的小流量超高扬程的多级离心泵
CN107829941A (zh) * 2017-11-16 2018-03-23 何备荒 一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵
CN110630538A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 台达电子工业股份有限公司 风扇
CN109404291A (zh) * 2018-11-16 2019-03-01 福斯流体控制(苏州)有限公司 高性能小流量高扬程单级悬臂离心泵
BR112021017150A2 (pt) * 2019-03-01 2021-11-09 Vapotherm Inc Rotores para uso em meios cáusticos
US11767850B2 (en) * 2020-02-10 2023-09-26 Saudi Arabian Oil Company Electrical submersible pump with liquid-gas homogenizer
JP7375694B2 (ja) * 2020-07-15 2023-11-08 株式会社豊田自動織機 遠心圧縮機
JP2022056948A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 株式会社豊田自動織機 遠心圧縮機
WO2022099845A1 (zh) * 2020-11-12 2022-05-19 威灵(芜湖)电机制造有限公司 叶轮、排水泵及空调室内机
CN112814913B (zh) * 2021-01-07 2023-05-05 新乡航空工业(集团)有限公司上海分公司 一种单进口双面叶轮离心泵
CN113623266B (zh) * 2021-09-27 2022-03-08 合肥恒大江海泵业股份有限公司 一种叶片可调式潜水电泵
US11933185B2 (en) * 2022-07-29 2024-03-19 Hamilton Sundstrand Corporation Fused rotor

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB157604A (en) * 1919-11-11 1921-01-27 Walter Hayhurst Improvements relating to centrifugal pumps
US2255287A (en) * 1940-08-12 1941-09-09 Duriron Co Double vane impeller
US2658455A (en) * 1948-02-26 1953-11-10 Laval Steam Turbine Co Impeller with center intake
US2753808A (en) * 1950-02-15 1956-07-10 Kluge Dorothea Centrifugal impeller
US3213794A (en) * 1962-02-02 1965-10-26 Nash Engineering Co Centrifugal pump with gas separation means
US3487786A (en) * 1967-10-25 1970-01-06 Eugene G Danner Thrust compensating impeller
US3594102A (en) * 1969-08-11 1971-07-20 Domain Ind Inc Water pump impeller having electrical insulation and corrosion-preventative features
DD140575A1 (de) * 1978-11-22 1980-03-12 Manfred Poeschl Laufrad fuer stroemungsmaschinen
DE2357305B2 (de) * 1973-11-16 1980-03-20 Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal Laufrad für Kreiselpumpen
SU918560A1 (ru) * 1980-05-30 1982-04-07 Предприятие П/Я Р-6603 Рабочее колесо центробежного насоса
GB2193533A (en) * 1986-08-06 1988-02-10 Nuovo Pignone Spa Centrifugal pump particularly for pumping fluids with a high gas content

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR342182A (fr) * 1904-02-19 1904-09-01 Henry R Worthington Soc Perfectionnements aux pompes centrifuges et autres pompes similaires
GB620252A (en) * 1946-01-31 1949-03-22 Ford Motor Co Improvements in centrifugal pumps
GB760591A (en) * 1953-11-02 1956-11-07 Jane Barr Clark Improvements in centrifugal pumps
US2918017A (en) * 1956-06-11 1959-12-22 Arthur L Collins Centrifugal pumps
GB872552A (en) * 1958-07-28 1961-07-12 Ralph Edgar Smart Improvements in and relating to impellers for pumps
CH398320A (de) * 1961-06-27 1966-03-15 Sulzer Ag Kreiselpumpe
US3481531A (en) * 1968-03-07 1969-12-02 United Aircraft Canada Impeller boundary layer control device
US3522997A (en) * 1968-07-01 1970-08-04 Rylewski Eugeniusz Inducer
US3944406A (en) * 1973-12-20 1976-03-16 Veb Chemieanlagenbau-Und Montagekombinat Centrifugal pump for pumping liquids with heavy gas content
SU542027A1 (ru) * 1974-05-16 1977-01-05 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Герметических И Скважинных Насосов Центробежный насос
JPS5472501A (en) * 1977-11-21 1979-06-11 Hitachi Ltd Axial thrust reducing method for centrifugal, mixed flow pump
US4780050A (en) * 1985-12-23 1988-10-25 Sundstrand Corporation Self-priming pump system

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB157604A (en) * 1919-11-11 1921-01-27 Walter Hayhurst Improvements relating to centrifugal pumps
US2255287A (en) * 1940-08-12 1941-09-09 Duriron Co Double vane impeller
US2658455A (en) * 1948-02-26 1953-11-10 Laval Steam Turbine Co Impeller with center intake
US2753808A (en) * 1950-02-15 1956-07-10 Kluge Dorothea Centrifugal impeller
US3213794A (en) * 1962-02-02 1965-10-26 Nash Engineering Co Centrifugal pump with gas separation means
US3487786A (en) * 1967-10-25 1970-01-06 Eugene G Danner Thrust compensating impeller
US3594102A (en) * 1969-08-11 1971-07-20 Domain Ind Inc Water pump impeller having electrical insulation and corrosion-preventative features
DE2357305B2 (de) * 1973-11-16 1980-03-20 Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal Laufrad für Kreiselpumpen
DD140575A1 (de) * 1978-11-22 1980-03-12 Manfred Poeschl Laufrad fuer stroemungsmaschinen
SU918560A1 (ru) * 1980-05-30 1982-04-07 Предприятие П/Я Р-6603 Рабочее колесо центробежного насоса
GB2193533A (en) * 1986-08-06 1988-02-10 Nuovo Pignone Spa Centrifugal pump particularly for pumping fluids with a high gas content

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-B.: "Kreiselpumpen-Lexikon" der Fa. KSB AG in Frankenthal, 1974, S. 28-32, 152-155 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009036804A1 (de) 2009-08-10 2011-02-17 Bär + Co. Anlagentechnik GmbH Kreiselpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
AU3941589A (en) 1990-02-08
GB2222207A (en) 1990-02-28
SE8902516D0 (sv) 1989-07-12
JPH07117063B2 (ja) 1995-12-18
AU617505B2 (en) 1991-11-28
DE3925890A1 (de) 1990-02-15
IT1231299B (it) 1991-11-28
SE501029C2 (sv) 1994-10-24
CN1040252A (zh) 1990-03-07
SE8902516L (sv) 1990-02-09
CN1012387B (zh) 1991-04-17
FR2635147A1 (fr) 1990-02-09
US4890980A (en) 1990-01-02
GB2222207B (en) 1992-07-22
JPH0275795A (ja) 1990-03-15
IT8921280A0 (it) 1989-07-24
FR2635147B1 (de) 1994-07-13
CA1308959C (en) 1992-10-20
GB8917743D0 (en) 1989-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3925890C2 (de) Laufrad für eine Kreiselpumpe
DE4437935C2 (de) Peripheralpumpe
DE10327574B4 (de) Laufrad für eine Kraftstoffpumpe
EP0721546B1 (de) Strömungsmaschine mit verringertem abrasiven verschleiss
DE3429085A1 (de) Fluessigkeitsringpumpe
DE10327573B4 (de) Einstufige Strömungspumpe
DE102005017575A1 (de) Drehkolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse und zwei zweiflügeligen Drehkolben
DE3223164C2 (de) Turbomaschinenrotorbaugruppe und -laufschaufel
DE4428633A1 (de) Kraftstoffpumpe zum Zuführen von Kraftstoff zu einem Fahrzeugmotor
DE2500854A1 (de) Schaufel fuer ein schaufelrad einer hochleistungs-zentrifugalpumpe
DE19722353A1 (de) Kreiselpumpe mit einer Einlaufleiteinrichtung
DE19539162C2 (de) Radialrad für eine geschlossene Kreiselpumpe
DE1453730A1 (de) Radialpumpe
WO1995025895A1 (de) Einrichtung zur geräuschreduzierung bei kreiselpumpen
DE3011688A1 (de) Axialschlammpumpe
DE102004029109A1 (de) Francisturbine
DE3843428C2 (de) Kreiselpumpenlaufrad geringer spezifischer Drehzahl
DE3722530A1 (de) Turbinentriebwerk
DE69837950T2 (de) Rotor für Rotationspumpe
DE19539909B4 (de) Peripheralpumpe
DE2525316A1 (de) Laufrad-anordnung fuer zentrifugalpumpen
EP1053402B1 (de) Kreiselpumpenlaufrad radialer bauart
DE1083481B (de) Laufrad fuer Kreiselradmaschinen
DE1553050C3 (de) Rotationskolbenmaschine mit einem Ringzylinder
DE2857227A1 (de) Fluessigkeitsringpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: INGERSOLL-DRESSER PUMP CO., LIBERTY CORNER, N.J.,

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: SCHROETER, H., DIPL.-PHYS. FLEUCHAUS, L., DIPL.-IN

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: FLOWSERVE MANAGEMENT CO., IRVING, TEX., US

8339 Ceased/non-payment of the annual fee