DE4435192C1 - Kreiselpumpenlaufrad für verschmutzte Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Laufrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Kreiselpumpen zur Förderung verschmutzter und verspinnender Flüssigkeiten ist es unabdingbar, den druckseitigen Radseitenraum des Laufrades zur Vermeidung von Festbrennungen und zur Minimierung des Dichtungsverschleißes von Beimengungen der Förderflüssigkeit freizuhalten. Üblicherweise wird die druckseitige Deckscheibe des Laufrades einer derartigen Pumpe mit einer Vielzahl von Rückenschaufeln versehen, die symmetrisch über die Fläche der Deckscheibe verteilt sind und die mit einem geringen Abstand zur Gehäusewand rotieren. Die Rückenschaufeln bewirken, daß die Umfangskomponente der im druckseitigen Radseitenraum befindlichen Flüssigkeitsströmung sich der Umfangsgeschwindigkeit des Laufrades anpaßt. Sie erzeugen ein mehr oder weniger starkes, jedoch immer konzentrisch zum Laufrad ausgerichtetes radiales Druckgefälle, welches das Eindringen von Schmutz und Fasern in den hinteren Nabenbereich des Laufrades verhindern soll.

Es entsteht allerdings auch eine Sekundärströmung, die nahe der Deckscheibe radial nach außen und nahe der Gehäusewand radial nach innen gerichtet ist. Diese Sekundärströmung fördert Feststoffe, deren Dichte größer ist als die mittlere Dichte des Fördermediums, radial nach außen; Feststoffe, deren Dichte kleiner ist als die mittlere Dichte des Fördermediums, werden aber radial nach innen transportiert. Sind solche Feststoffe erst einmal in den Nabenbereich des Laufrades, also in ein Gebiet niedrigen Druckes, gelangt, können sie von der Primärströmung der Rückenschaufeln nicht mehr erfaßt und zur Laufradperipherie gefördert werden. Die Feststoffe verbleiben also im Nabenbereich, wo sie zu einer Vielzahl von Störungen Anlaß geben können. So kann es im Nabenbereich zu einem erhöhten Verschleiß, zu Anbackungen und zu Festbrennungen kommen. Hieraus wiederum entsteht die Gefahr eines Blockierens des Pumpenläufers und eines Ausfalles der Dichtung.

Ziel der Erfindung ist ein Laufrad, das aufgrund seiner Beschaffenheit die Entstehung eines Ablagerungen von Feststoffen ermöglichenden Gebietes verhindert.

Ausgehend von einem Laufrad der eingangs genannten Art, wird dies erfindungsgemäß erreicht durch eine asymmetrische, auf einen Sektor der druckseitigen Deckscheibe beschränkte Anordnung der Förderelemente.

Durch die asymmetrische Anordnung der Förderelemente wird eine mit dem Laufrad umlaufende Querströmung im druckseitigen Radseitenraum mit der Folge erreicht, daß eingedrungene Feststoffe sich nicht ablagern können, sondern in den Förderstrom der Kreiselpumpe zurücktransportiert werden. Der die Förderelemente aufnehmende Sektor der druckseitigen Deckscheibe kann sehr klein gehalten werden, d. h. der Zentriwinkel des Sektors sollte maximal 120° betragen. Tatsächlich reicht sogar eine einzelne Schaufel oder Nut aus, um eine mit dem Laufrad umlaufende Querdurchströmung des Radseitenraumes zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist besonders für Pumpen mit Einschaufelrädern geeignet, da Einschaufelräder naturgemäß eine über den Laufradumfang ungleichmäßige Druckverteilung aufweisen. Das vorhandene Druckgefälle wird durch die erfindungsgemäße Lösung genutzt und verstärkt, wenn die erfindungsgemäßen Förderelemente in dem Bereich des geringsten Druckes am Laufradumfang angeordnet werden. Willkommener Nebeneffekt ist hierbei ein teilweiser Ausgleich der durch das Laufrad induzierten hydraulischen Unwucht.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Teilschnitt einer Kreiselpumpe, die mit einem erfindungsgemäßen, mit Rückenschaufeln versehenen Laufrad ausgestattet ist, in

Fig. 2 eine der Fig. 1 weitgehend entsprechende Ausführung, bei der jedoch als Förderelemente Nuten auf der druckseitigen Deckscheibe vorgesehen sind, und in

Fig. 3 eine verkleinerte Ansicht der druckseitigen Deckscheibe des Laufrades der Fig. 2.

Die in der Fig. 1 dargestellte Kreiselpumpe besitzt ein in einem Gehäuse 1 angeordnetes Laufrad 2. Bei dem Laufrad 2 handelt es sich um ein der Schmutzwasserförderung dienendes Zweikanalrad. Auf der druckseitigen Deckscheibe 3 des Laufrades 2 sind mehrere Rückenschaufeln 4 angeordnet. Die Rückenschaufeln 4 stellen Förderelemente dar, deren Wirkung sich über den gesamten druckseitigen Radseitenraum 5 der Kreiselpumpe erstreckt.

Anstelle von Rückenschaufeln 4 können auch beliebige andere Förderelemente vorgesehen werden. So zeigt die Fig. 2 ein Laufrad 6, welches in der druckseitigen Deckscheibe 7 vorgesehene Nuten 8 besitzt. Die Fig. 3 zeigt die Anordnung der Nuten 8 innerhalb eines Sektors 9, dessen Zentriwinkel etwa 120° beträgt. Die - in dieser Ansicht nicht dargestellten - Rückenschaufeln 4 besitzen eine prinzipiell gleichartige Anordnung.

Die asymmetrisch angeordneten Förderelemente, Rückenschaufeln 4 oder Nuten 8, bauen bei rotierendem Laufrad 2 im Bereich des Sektors 9 einen Druck auf, der höher ist als der auf der entgegengesetzten Seite 10 des Laufrades 2 herrschende Druck. Dadurch wird eine mit dem Laufrad 2 umlaufende, durch Linien 11 symbolhaft dargestellte Querströmung im druckseitigen Radseitenraum 5 erzeugt, die in den Radseitenraum 5 eingedrungene Feststoffe in Richtung der Förderelemente, Rückenschaufeln 4 bzw. Nuten 8, austrägt.

Claims (4)

1. Laufrad (2) für die Förderung von verschmutzten Flüssigkeiten, insbesondere von Flüssigkeiten, die faserige Beimengungen enthalten, wobei auf der druckseitigen Deckscheibe (3) des Laufrades (2) Förderelemente in Form von Schaufeln (4), Nuten (8) oder dergleichen angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine asymmetrische, auf einen Sektor (9) der druckseitigen Deckscheibe (3) beschränkte Anordnung der Förderelemente (4, 8).

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderelemente (4, 8) enthaltende Sektor (9) einen Zentriwinkel von maximal 120° besitzt.

3. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Schaufel (4) oder Nut (8) auf der druckseitigen Deckscheibe (3) des Laufrades (2) angeordnet ist.

4. Einschaufelrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderelemente (4, 8) im Bereich des geringsten Druckes am Umfang des Laufrades (2) angeordnet sind.