-
Mehrstufige, eingehäusige Hochdruckkreiselpumpe Mehrstufige Hochdruckkreiselpumpen
werden in der Neuzeit meist als sogenannte Gliederpumpen gebaut, bei denen die einzelnen
Stufen, bestehend aus Laufrad, Leitrad und Gehäuse, axial als gleich gearbeitete
Glieder aneinandergereiht und durch Anker zusammengehalten werden.
-
Die Herstellung gleichartiger Teile erleichtert die Serienfabrikation.
Die fast ausschließliche Bearbeitung auf der Drehbank verbilligt die Herstellung.
Die Spiele in der Pumpe können beim Zusammenbau leicht eingehalten werden, und der
Zusammenbau der Glieder unter Zwischenlegung von Rundgummidichtung ist einfach und
betriebssicher. Ein Festrosten der einzelnen Teile im Betrieb ist ausgeschlossen,
so daß Gliederpumpen auch nach jahrelanger Betriebszeit ohne Beschädigung der Eingeweide
wieder auseinandergenommen werden.
-
Die Gliederpumpe hat jedoch den Nachteil, daß zur Überholung eines
innenliegenden Teiles stets die Pumpe auseinandergebaut, oft die ganze Pumpe entfernt
und nach dem Wiederzusammenbau neu ausgerichtet werden muß. Insbesondere stören
bei größeren Pumpen die schweren Rohrleitungen. Da der Abbau meist von der Druckseite
her zu beginnen hat, ist die nach oben führende Druckleitung abzufangen und nach
Beendigung der Instandsetzung neu anzuschließen. Wohl sind mehrstufige, horizontal
geteilte Pumpen bekannt, bei denen die Ein- und Austrittsstutzen am Gehäuseunterteil
angeordnet sind, so daß nach Abheben des Gehäuseoberteiles der Rotor bequem herausgenommen,
bei zweiteiliger Ausführung das Lagerauch ohne Neuausrichten ebenso bequem wieder
eingelegt und in Betrieb genommen werden kann.
-
Die bisher bekannten Ausführungen mehrstufiger, horizontal geteilter
Hochdruckpumpen haben jedoch den Nachteil, daß die Leitapparate im geteilten Gehäuse
untergebracht sind, so daß sie meist ebenfalls zweiteilig ausgeführt werden müssen.
Ein zweiteiliger Leitapparat ist jedoch schwer so herzustellen, daß die Wasserführung
nicht nachteilig beeinflußt wird. Bekanntlich ist der Leitapparat das wichtigste
Glied einer Kreiselpuppe, da hier die hohen Austrittsgeschwindigkeiten aus dem Laufrad
mit möglichst wenig Verlust in Druck umgesetzt werden sollen.
-
Ein weiterer Nachteil der bekannt gewordenen mehrstufigen, horizontal
geteilten Kreiselpumpen liegt in der Schwierigkeit eines exakten Einbaues der Vorrichtung
zum hydraulischen Axialschubausgleich. Bei den hier nötigen geringen Spielen zur
Erreichung einer geringen Leckwassermenge sind ungeteilte Kolben bzw. Schleifringe
nicht zu vermeiden.
Diese Teile in einem geteilten Gehäuse nach
öfterem Auseinander- und Wiederzusammenbau zwangläufig stets genau zentrisch zum
Rotor zu bringen, ist äußerst schwierig.
-
Die Stopfbüchse auf der Hochdruckseite muß möglichst durch den Kolben
bzw. durch die besondere Art der Ausgleichvorrichtung vom Enddruck der Pumpe entlastet
werden, wenn die Pumpe nach dem heutigen Stande der Technik für den Betrieb als
brauchbar in Frage kommen soll. Eine derartige Entlastung ist ebenfalls nur durch
einen genau zentrisch laufenden Kolben oder Teller möglich.
-
Die Erfindung :erreicht nun die Verbindung der Vorteile der Gliederpumpe
mit den Vorteilen der horizontal geteilten eingehäusigen Pumpe, ohne die Nachteile
der einzelnen Pumpen--in Kauf zu nehmen. Die Herstellungskosten der neuen Bauart
werden allerdings etwas höher, was jedoch bei hochwertigen Pumpen, wie sie beispielsweise
Kesselspeisepumpen zur Förderung heißen Wassers für Großkraftwerke darstellen, nicht
die ausschlaggebende Rolle spielt. Die Erfindung baut gewissermaßen eine normale
Gliederpumpe a in ein horizontal geteiltes Gehäuse b ein. Ein- und Austrittsstutzen
c und d sind am Gehäuseunterteil angeordnet, so daß die Gesamtrohrleitung mit den
Absperrorganen bei Überholung der Pumpe unverändert bestehen bleiben kann. Das gleiche
gilt auch von den Lagern f, so daß ein Neuausrichten der Pumpe bzw. der Welle nach
erfolgtem Wiederzusammenbau nicht in Frage kommt. Die Gliederpumpe a ist
in das Gehäuse b
so eingesetzt, daß die Glieder a durch den Druck selbsttätig
abdichtend zusammengehalten werden. Es stützt sich dabei ein Stufenglied niederen
Druckes, zweckmäßig das Glied der ersten Stufe, axial auf das Außengehäuse. Die
Verbindungsstelle ist gleichzeitig die Abdichtungsstelle des Hochdruckteiles gegen
den Saugraum c. Der Enddruck der Pumpe ruht innerhalb des Gehäuses b auf dem gesamten
eingesetzten Teil, so daß die Wandstärken.der einzelnen Glieder sowie die Ankerschrauben
in ihrer Abmessung gering gehalten werden können, da sie - kaum einer Beanspruchung
unterliegen. Durch die wenigen und verhältnismäßig dünnen Ankerschrauben wird die
Wasserführung in den Umkehrkanälen nur wenig beeinflußt, d. h. ein günstigerer Zustand
als bei den normalen Gliederpumpen erzielt.
-
Die Abführung des Druckwassers* erfolgt aus dem gemeinsamen Überdruckraum
des Außengehäuses b, wobei eine Spirale oder ein anders geformter Kanal im Gehäuse
angeordnet sein kann. Der selbsttätige Axialschubausgleich g wird in normaler Weise
in die Gliederpumpe eingebaut, so daß diz Gliederpumpe komplett für sich zusammengebaut
werden kann und keine unkontrollierbaren Spiele nach dem Zusammensetzen vorhanden
sind. Die eingesetzte Gliederpumpe ist wie bei der normalen Ausführung herzustellen.
Die axialen Spiele sind wie bei der normalen Ausführung vor dem - Einsetzen des
Innenteiles a kontrollierbar.
-
Das Endstück des eingesetzten Gehäuses a wird an der Seite des Axialschubausgleiches
zweckmäßig durch das umfassende Hochdruckgehäuse b hindurchgeführt und in der Einsatzstelle
zentriert. Eine einfache nachziehb-are Stopfbüchse h dichtet die Durchführungsstelle
ab und ermöglicht gleichzeitig eine axiale Verschiebung des Innengehäuses gegen
das Außengehäuse, falls eine solche Verschiebung durch verschiedene Wärmedehnungen
usw. in Frage kommen sollte.
-
Die Welle ist in normaler Weise durch die Stopfbüchse i nur gegen
den geringen Druck des Ausgleichwassers zu dichten. Das Leckwasser des hydraulischen
Axialschubausgleiches g wird durch eine angesetzte Rohrleitung h innerhalb des umfassenden
Hochdruckgehäuses b nach einer Stufe niederen Druckes zurückgeführt. Die Rückführleitung
bildet bei dieser Ausführung mit dem Block des Einsatzgehäuses ein Ganzes. Sie wird
mit dem Block aus dem Gehäuse b genommen und wieder eingesetzt.
-
Das Leckwasser des Axialschubausglei--ches g kann. auch außerhalb
des Hochdruckgehäuses b in die Saugleitung bzw. den Saugstutzen c der Pumpe zurückgeführt
werden. Es wird hierzu der Abflußraum der Ausgleichvorrichtung noch so weit durch
das Hochdruckgehäuse b hindurchgeführt, daß -die Abflußleitung h außerhalb
des Gehäuses b
an den Hals des Innengehäuses a angeschlossen werden kann.
-
Die horizontalen Teilfugen des umfassenden Druckkörpers b bereiten
in der Praxis selbst bei' Drücken über iooAtm. und mehr keinerlei Schwierigkeiten,
falls sie in einfachen Linien und mit genügender Flanschstärke ausgeführt werden
können. Lediglich komplizierte Gußstücke, die im Innern gleichzeitig der Wasserführung
dienen und mit wechselnder Wandstärke ausgeführt sind, bereiten bei der Dichtung
Schwierigkeiten. Im Notfall kann der einfache Druckkörper b hier aus dem Vollen
geschmiedet und im Innern ausgebohrt werden. Ähnliche Formgebungen, für höhere Überdrücke
von aoo Atm. und mehr sind in der Hydraulik bekannt und haben sich auch hinsichtlich
der Dichtung bei geeigneter Ausführung im Betriebe bewährt.
Durch
die Trennung der Aufgaben der eigentlichen Pumpe und des druckfesten Gehäuses läßt
sich jeder Teil für sich unschwer geeignet ausführen. Nur die Vereinigung aller
Aufgaben an einem Körper bereitet Schwierigkeiten.
-
Die Hochdruckkreiselpumpe der Erfindung stellt so eine besonders hochwertige
Maschine dar. Sie ermöglicht in kürzester Zeit durch Abnahme des Gehäuseoberteiles
die Herausnahme des inneren Gehäuses samt Rotor und Ausgleichvorrichtung und den
Einbau eines Reserverotors mit Innengehäuse. Dabei ist ohne besondere Kontrolle
ein genaues Arbeiten der neu eingesetzten Teile gewährleistet, da diese Teile in
aller Ruhe für sich zusammengebaut werden können. Die Erfindung bietet demnach besondere
Vorteile für eine hochwertige Maschinenanlage, bei der eine solche Pumpe wichtige
Aufgaben zu erfüllen hat und ihr Ausfall nur für kurze Zeit gestattet werden kann.
Da Außengehäuse und Lagerböcke niemals entfernt werden müssen, sind sie gewissermaßen
als Teile des Fundamentes zu betrachten, wie man es bei anderen hochwertigen Maschinen,
Dampfturbinen, Kompressoren usw., längst gewohnt ist. Die Hochdruckkreiselpumpe
tritt erst durch die Erfindung diesen Großmaschinen ebenbürtig an die Seite.