DE684207C - Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke - Google Patents

Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke

Info

Publication number
DE684207C
DE684207C DEH150132D DEH0150132D DE684207C DE 684207 C DE684207 C DE 684207C DE H150132 D DEH150132 D DE H150132D DE H0150132 D DEH0150132 D DE H0150132D DE 684207 C DE684207 C DE 684207C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
wing
pump
liquid
catch
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
Application number
DEH150132D
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Ulrich Barske
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.)
Henschel and Sohn GmbH
Original Assignee
Henschel and Sohn GmbH
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 Henschel and Sohn GmbH filed Critical Henschel and Sohn GmbH
Priority to DEH150132D priority Critical patent/DE684207C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE684207C publication Critical patent/DE684207C/de
Expired 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
    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/12Pumps with scoops or like paring members protruding in the fluid circulating in a bowl

Landscapes

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

Description

  • Umlaufpumpe, insbesondere für hohe Drücke Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufpumpen, bei .denen das die Förderflüssigkeit enthaltende Pumpengehäuse in Drehung versetzt und die mit dem Gehäuse umlaufende Flüssigkeit von einer stillstehenden Entnahmevorrichtung tangential entnommen, nach der Gehäusemitte zu abgeleitet und. nach außen befördert wird.
  • Diese bekannten Pumpen arbeiten im wesentlichen als sog. Schälpumpen, bei denen. die Förderflüssigkeit im Gehäuse unter Einwirkung der Fliehkraft einen 'Ring bildet, von dessen innerer Oberfläche die Flüssigkeit durch die Entnahmeeinrichtung abgeschält wird. Bei dieser Arbeitsweise wird die innere Oberfläche des Flüssigkeitsringes durch die Entnahmeeinrichtung heftig aufgewirbelt, was auch durch geschickte Formgebung des eintauchenden Teiles nicht verhindert werden kann. Dieses Aufwirbeln macht die Anwendung größerer Umfangsgeschwindigkeiten unmöglich und bringt bedeutende Leistungsverluste durch Flüssigkeitsreibung mit sich.
  • Ferner schließt diese Arbeitsweise wegen der unvollständigen Füllung des Gehäuses die Entstehung eines nennenswerten statischen Fliehkraftdruckesaus. Auch ist dieAnwendung mehrerer hintereinandergeschalteter Druckstufen nicht anwendbar.
  • Es ist ersichtlich, daß diese bekannte Pumpenbauart wegen ihrer inneren Reibungsverluste und ihrer ungenügenden Druckerzeugung an Wirtschaftlichkeit hinter den Kreiselpumpen üblicher Bauart zurücksteht.
  • Es sind auch Pumpen mit umlaufendem Gehäuse bekanntgeworden, die mit einer stärkeren Flüssigkeitsfüllung arbeiten. Deren stillstehende Entnahmeeinrichtungen sind ähnlich den Leitapparaten. der Kreiselpumpen als Schaufelräder ausgebildet, in welche die Flüssigkeit radial eintritt. Infolge der besseren Gehäusefüllung könnte -zwar ein größerer statischer Druck entstehen, aber die radiale Einströmung der umlaufenden Flüssigkeit in die Entnahmeeinrichtung ist ungünstig. Auch verursachen die großen- Ob-'r,_ flächen der letzteren erhebliche Reibungsve#',= luste.
  • Diese Fachteile der bekannten Pumpen. werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß zwecks Erzielung möglichst wirbelfreier Strömung im Innern des Gehäuses dieses Gehäuse mit einer Einrichtung zur Entlüftung, beispielsweise einem Kanal, versehen und jeder Fangflügel als Körper geringen Str6-mungswi.derstandes ausgebildet ist.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch eine einstufige Pumpe, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Abb. 2, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Abb-. i, Abb@.5 einen senkrechten Längsschnitt durch eine zweistufige Pumpe, Abb. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI der Abb. 5.
  • Das Pumpengehäuse i i ist gemäß Abb. i und 2 mit einer im Lager 12 abgestützten Antriebswelle 13 verbunden und durch einen Deckel 14 abgeschlossen. Die Nabe 15 des Deckels 14 ist drehbar gelagert auf einer feststehenden Hohlwelle 16, in die ein Rohr 17 gleichmittig eingesetzt ist. Der so. erhaltene Ringraum ist nach Abb. 4 durch zwei Längsrippen 19 in einen unteren Kanal 18 und einen oberen Kanal2o geteilt. Ersterer ist mit einem Zuflußrohr 2i für die Flüssigkeit, letzterer über Rohr 22 und einen Hahn 23 mit der Außenluft verbunden. Auf dem inneren Ende des Rohres 17 ist ein Doppelfangflügel 24 mittels einer Mutter 25 befestigt. In jeder um die Mittelachse gelegten zylindrischen Schnittfläche, z. B. nach Linie III-111 in Abb. a, haben die Flügel 24 einen stromlinienförmigen Querschnitt (Abb.3). Jeder Flüge124 enthält einen Leitkanal 26 für die Flüssigkeit. Dieser ist durch eine buerbohrung 27 des Rohres 17 mit dessen Innenraum 28 verbunden und mündet auf der abgerundeten Stirnfläghe jedes Flügels z4 in das Innere des Gehäuses i i. -Die Förderflüssigkeit strömt der Pumpe durch das Rohr '.21 und den Kanal 18 zu und wird beim Eintritt in das in Pfeilrichtung 29 (Abb. 2) umlaufende Gehäuse i i nach außen geschleudert. Zur besseren Mitnahme der Flüssigkeit sind der Boden des Gehäuses i i und der Deckel 14 mit radialen Rippen 30 bzw. 31 versehen. Die anfangs im Gehäuse befindliche Luft wird beim Eintritt der Flüssigkeit nach innen gedrängt und kann nach offnen des Hahnes 23 über die Kanäle 2o und ,.22 . austreten.
  • Die Entfernung der Luft, die auch durch andere Mittel herbeigeführt werden kann, erfordert bei .der Pumpe gemäß der Erfindung besondere Beachtung. Im Gegensatz zu den bekannten Kreiselpumpen kann die anfangs im Gehäuse befindliche oder während des Betriebes durch die zuströmende Flüssigkeit etwa mitgeführte Luft im allgemeinen nicht durch die Druckleitung hinausbefördert werden. Unter der Einwirkung der Fliehkraft scheidet sich die Luft nämlich nach innen aus, während die Auffangöffnungen der Fangflügel stets von der Flüssigkeit verdeckt sind. Es besteht also die Gefahr, daß die Pumpe sich bei fehlender Entlüftung nicht richtig ausfüllt oder sich im Betriebe durch etwa in der zuströmenden Flüssigkeit enthaltene Luft nach und nach entleert. Wie Versuche ergeben haben, bildet aber die sichere Erzielung und Erhaltung einer vollen oder nahezu vollen Gehäusefüllung im Verein mit der stromlinienförmigen Gestaltung der Fangflügel die Voraussetzung für eine möglichst wirbelfreie Strömung im Innern des Gehäuses, i i und dadurch für eine so weitgehende Herabsetzung der Reibungsverluste, daß ein wirtschaftlicher Erfolg gewährleistet ist.
  • Die volle Gehäusefüllung ergibt außerdem den größten möglichen statischen Druck in der Auffangzone, so daß die Druckerzeugung und dadurch wiederum der Wirkungsgrad der Pumpe günstig beeinflußt werden.
  • Ein geringer Luffeinschluß bis zu* etwa einem Viertel des Gehäusehalbmessers verschlechtert die Strömung und auch den statischen Druck in der Entnahmezone nicht merkbar. Nach der Mitte zu kann die Gestalt der Fangflügel deshalb von der Stromlinienform abweichen.
  • Erfindungsgemäß erhalten die Auffanä öffnungen 2g der Fangflügel z4 eine solche Bemessung, daß die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch diese Öffnungen kleiner ist als die Umlaufgeschwindigkeit der im Gehäuse i i befindlichen Flüssigkeit. Diese Maßnahme bringt zwei wesentliche Vorteile mit sich: Die Ausströmgeschwindigkeit im Flügelkanal 26 ist niedrig, so daß hier sowie in der Druckleitung 28 keine nennenswerten Strömungsverluste entstehen.
  • Ferner entsteht durch die Verzögerung der Strömung vor den Auffangöffnungen ein Staudruck, dessen Höhe dem Unterschiede der kinetischen Energien der umlaufenden und der abströmenden Flüssigkeit entspricht. Die überschüssige kinetische Energie wird also ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Einrichtung in nutzbaren statischen Druck verwandelt.
  • Bei den Kreiselpumpen üblicher Bauart bereitet die Umsetzung der beim Austritt aus dem Laufrede herrschenden Strömungsgeschwindigkeit in Druck erhebliche Schwierigkeiten. Die für diesen Zweck vorgesehenen Leitapparate sind umfangreich und teuer, sie verursachen zudem erhebliche Wandreibungen und in ihren sich erweiternden Kanälen treten leicht Ablösungen der Strömung von den Wänden und somit Wirbelverluste auf.
  • Infolge der beschriebenen sehr wirksamen Umsetzung der kinetischen Energie liegt bei der Pumpe gemäß der Erfindung der bei gleicher Umfangsgeschwindigkeit einstufig erzeugbare Förderdruck erheblich höher als derjenige einer bestens durchgebildeten einstufigen Kreiselpumpe üblicher Bauart.
  • Die Druckerzeugung kann dadurch noch erheblich gesteigert werden, daß die Pumpe gemäß der Erfindung die Anwendung sehr hoher Umfangsgeschwindigkeiten gestattet, und zwar weil der Widerstand der stromlinienförmigen Fangflügel wesentlich geringer ist als derjenige der Laufräder üblicher Kreiselpumpen. Außerdem bereitet es keinerlei Schwierigkeiten, die bei großen Umfangsgeschwindigkeiten besonders hohe kinetische Energie durch Stauwirkung in statischen Druck zu verwandeln. Auf diese Weise sind mit der Pumpe gemäß der Erfindung einstufig Förderdrücke in einer Höhe wirtschaftlich erzeu,gbar, zu deren Erzeugung man bei den bekannten Kreiselpumpen eine größere Anzahl von Druckstufen benötigt.
  • Die Pumpe gemäß der Erfindung ist zudem den gebräuchlichen. Kreiselpumpen an Einfachheit des Aufbaues weit überlegen.
  • Ein besonderer Vorteil der Pumpe ist der Fortfall jeglicher Spaltverluste. Die einzige an der einstufigen Pumpe nach Abb. i vorhandene Abdichtung zwischen der Nabe 15 und der Hohlachse 16 steht auch bei höchsten Nutzdrücken nur unter geringem überdruck und ist somit leicht instand zu halten. Wegen des kleinen Druckes in der Gehäusemitte ist auch der Axialschub zwischen Gehäuse i i und Achse 16 nur ganz unbedeutend.
  • Zum Unterschiede von den gebräuchlichen Kreiselpumpen ist die Pumpe gemäß der Erfindung gegen ungenauen axialen Einbau der Hohlachse 16 mit Flügel 2q. in das Gehäuse 11 weitgehend unempfindlich. Auch schwingungstechnisch ist sieden bekannten Kreiselpumpen überlegen, da das umlaufende Gehäuse selbst bei größerer Stufenzahl ein sehr steifes, schwingungssicheres Gebilde darstellt, das die Anwendung hoher Drehzahlen gestattet.
  • Enthält das Fördermittel Bestandteile verschiedenen spezifischen Gewichtes, so tritt durch .den raschen Umlauf mit dem Gehäuse eine gewisse Trennung dieser Teile ein. Schwerere feste Verunreinigungen setzen sich an der zylindrischen Gehäusewand ab, und die aus der Druckleitung austretende Flüssigkeit ist hiervon mehr oder weniger gereinigt. Andererseits kann z. B. bei ölhaltigem Wasser das nach der Gehäuseachse hin sich ansammelnde ölreichere Wasser durch die Kanäle 2o und 22 sowie den Hahn 23 abgelassen werden, während die Flügel 24 mehr oder weniger gereinigtes Wasser auffangen. Neben der eigentlichen Förderwirkung ergibt die Pumpe also gleichzeitig eine gewisse Reinigung des Fördermittels.
  • Da der Reibungsverlust um so kleiner ist, j e schlanker der Flügel 2q. bzw. j e kleiner der Kana126 gehalten werden kann, so ist die Pumpe auch zur Förderung sehr kleiner Flüssigkeitsmengen bei hohen. Drücken verwendbar, z. B. als Brennölpxmpe.
  • Die zweistufige Pumpe nach Abb-. 5 und 6 ist in jeder Druckstufe nur mit je einem einfachen Fangflügel 32 b.zw. 33 versehen. Die Flügel sind gebogen, um eine scharfe Umlenkung der Flüssigkeit bei Eintritt in den Flügelkanal 34 bzw. 35 zu vermeiden. Im übrigen entsprechen die Ouerschnittsformen in zylindrischen Schnittflächen wieder der Abbl. 3.
  • Für die Mitnahme der Flüssigkeit im Gehäuse könnten radiale Rippen entsprechend Abb-. i und 2 vorgesehen werden.. Diese verursachen aber beim V orbeistreichen am Flügel eine Stauung der Flüssigkeit. Die hierdurch hervorgerufenen Wirbel haben Leistungsverluste zur Folge, die bei besonders hochwertigen Pumpen vermieden werden müssen. Dies wird erreicht durch die in Abb.5 und 6 dargestellten gleichmittigen zylindrischen Rippen 36, 37, welche die Mitnahme der Flüssigkeit durch Oberflächenreibung bewirken. Sie können bis dicht an die Flügel 32, 33 herangeführt werden, ohne daß eine Wirbelbildung zu befürchten ist.
  • Zur Erleichterung der radialen Flüssigkeitsströmung und zur Verbesserung der Mitnahme der Flüssigkeit werden die Rippen 36, 37 zweckmäßig mit radialen Durchlässen 3$ versehen.
  • Bei Verwendung j e .eines einfachen Fangflügels und waagerechter Hohlachse werden die Fangflügel zweckmäßig so angeordnet, daß ihre Auffangöffnungen die höchste mögliche Lage im Gehäuse einnehmen. Dies ermöglicht die Füllung der Pumpe im Stillstand ohne besondere Entlüftung. Dies ist von besonderer Bedeutung für mehrstufige Pumpen, da sonst jede Stufe für sich beispielsweise eine Entlüftung nach Abb. i oder je eine Entlüftungsschraube an der Außenwand des Gehäuses erhalten müßte. Bei ihrem Eintritt durch die Kanäle 39, 40 in den Innenraum 41 der ersten Stufe entweicht die Luft durch den Flügelkanal 34 und den Ringraum. 42 in das Innere 43 der zweiten Druckstufe und von dort durch den Flügelkanal 35 in die Druckleitung 44. Nachdem die Flüssigkeit den Raum 41 bis auf einen unschädlichen kleinen Rest angefüllt hat, gelangt sie ebenfalls durch die Kanäle 34 und 4.2 in den Raum 43, füllt auch diesen fast vollständig an und tritt schließlich in die Druckleitung 44 ein. Die Pumpe ist dann betriebsfertig.
  • Zum Unterschiede von der einstufigen Ausführung nach Abb. i tritt bei der mehrstufigen Pumpe nach Abb. 5 zwischen der Flügelachse und dem Gehäuse ein merkbarer Axialschub auf. Dieser kann durch eine entsprechende Stellung der Fangflügel aufgehoben werden. Bei entsprechender Neigung der Symmetrieebene des Flügelquerschnittes (Abb.3) zur Umlaufebene entsteht durch schräge Anströmung eine Axialkraft, die dem obenerwähnten Axialschub gleich und entgegengesetzt gemacht werden kann. Die gleiche Wirkung kann -dadurch erzielt werden, daß man die Querschnitte der Fangflügel alle oder teilweise unsymmetrisch nach Art der Tragflügelprofile ausbildet.
  • Die Umlaufpumpe gemäß der Erfindung ist auch zur Förderung von Gasen verwendbar.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Umlaufpumpe, insbesondere für hohe Drücke, bestehend aus einem umlaufenden, geschlossenen Gehäuse und einer in dieses hineinragenden, stillstehenden, die Zu- und Ableitung für die Förderflüssigkeit enthaltenden Hohlachse, auf der mindestens ein mit einer tangential gerichteten Auffangöffnung für die Flüssigkeit versehener Fangflügel befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (i i) mit einer Einrichtung zur Entlüftung, beispielsweise einem Kanal (20, 22), versehen und jeder Fangflügel (2q., 32, 33) als Körper geringen Strömungswiderstandes ausgebildet ist.
  2. 2. Pumpe nach Anspruch i, gekennzeichnet .durch eine solche Bemessung der Auffangöffnung jedes Fangflügels 32, 33), daß die Durchflußgeschwindigkeit des Fördermittels durch die Öffnung kleiner ist als die Umlaufgeschwindigkeit der im Gehäuse (ii) befindlichen Flüssigkeit.
  3. 3. Pumpe nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querwände des Gehäuses innen mit gleichmittigen, zylindrischen, bis dicht an den Fangflügel (32, 33) herangeführten Rippen (36, 37) versehen sind.
  4. 4. Pumpe nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Rippen (36, 37) mit radialen Durchlässen (38) versehen sind.
  5. 5. Pumpe nach den Ansprüchen i bis 4 mit mehreren Druckstufen und einem einfachen Fangflügel in jeder Druckstufe, dadurch gekennzeichnet, daß bei waagerechter Hohlachse (16, 17) der Fangflügel (32, 33) mit seiner Auffangöffnung im höchsten Punkt des Gehäuses steht.
  6. 6. Pumpe nach den Ansprüchen i und 5 mit mehreren Druckstufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieebene des Fangflügelquerschnittes (Abb.3) zwischen Gehäuse und Achse gegen die Umlaufebene geneigt angeordnet ist oder die Querschnitte der Fangflügel alle oder teilweise unsymmetrisch nach Art der Tragflügelprofile ausgebildet sind.
DEH150132D 1937-01-03 1937-01-03 Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke Expired DE684207C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH150132D DE684207C (de) 1937-01-03 1937-01-03 Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH150132D DE684207C (de) 1937-01-03 1937-01-03 Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE684207C true DE684207C (de) 1939-11-24

Family

ID=7180859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH150132D Expired DE684207C (de) 1937-01-03 1937-01-03 Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE684207C (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE746613C (de) * 1940-09-27 1944-12-22 Kuehlkreislauf in Verdampfungskuehlanlagen von Brennkraftmaschinen
DE1068561B (de) * 1959-11-05
US2974602A (en) * 1955-01-27 1961-03-14 Borg Warner Fuel booster pump
US3131641A (en) * 1962-08-17 1964-05-05 United Aircraft Corp Dynamic seal improvement
US3977810A (en) * 1974-09-23 1976-08-31 Kobe, Inc. Multiple outlet, constant flow, pitot pump

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1068561B (de) * 1959-11-05
DE746613C (de) * 1940-09-27 1944-12-22 Kuehlkreislauf in Verdampfungskuehlanlagen von Brennkraftmaschinen
US2974602A (en) * 1955-01-27 1961-03-14 Borg Warner Fuel booster pump
US3131641A (en) * 1962-08-17 1964-05-05 United Aircraft Corp Dynamic seal improvement
US3977810A (en) * 1974-09-23 1976-08-31 Kobe, Inc. Multiple outlet, constant flow, pitot pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2715729A1 (de) Rotor fuer eine turbine
DE2852554A1 (de) Rotor zum einsatz in einem stroemungsmedium
DE1813938A1 (de) Oberflaechenbeluefter zum Umwaelzen und Belueften von Fluessigkeiten,insbesondere fuer Abwasserreinigungsanlagen
EP3268616B1 (de) Selbstansaugende pumpe
DE684207C (de) Umlaufpumpe, insbesondere fuer hohe Druecke
DE1453730A1 (de) Radialpumpe
DE2658845A1 (de) Stoffloeser zum aufloesen und sortieren von altpapier
DE1528780A1 (de) Selbstansaugende Zentrifugalpumpe
DE2024215C3 (de) Schaumpumpe
DE2153220C3 (de) Kreiselpumpe
DE4020082C2 (de) Flügelzellen-Vakuumpumpe
AT158121B (de) Umlaufende Schleuderpumpe, insbesondere für hohe Drücke.
DE102015108556A1 (de) Turbinenanordnung
DE1804584C3 (de) Wechselweise von Turbinen- auf Pumpbetrieb umschaltbare Turbomaschine
DE1528770C3 (de) Axiale oder halbaxiale Strömungsmaschine
AT100901B (de) Schleuderpumpe.
CH413990A (de) Anordnung für den Kühlflüssigkeitsaustritt an Rotoren
DE381033C (de) Schraubenpumpe, insbesondere zur Erzielung grosser Geschwindigkeiten bei kleiner Druckhoehe
DE538987C (de) Zentrifugalpumpe
DE1046423B (de) Vorrichtung zur Entnahme von Schmiermittel aus rotierenden Schmiermittelbehaeltern
DE3300864C1 (de) Abscheidung von Schmutzteilchen in Radialturbinen
DE1009118B (de) Wasserturbine oder Pumpe mit feststehenden Leit- und Laufschaufeln und einer zum Zwecke der Durchflussregelung axial verschiebbaren kegeligen Leitflaeche
DE485262C (de) Freistrahlturbine mit axialer Beaufschlagung
AT126036B (de) Sicherheitsvorrichtung an Flügelradturbinen, -pumpen u. dgl. mit drehbaren Flügeln gegen das Eindringen von Arbeitsflüssigkeit in den ölgefüllten Flügelkopf.
DE1104344B (de) Verdraengerpumpe mit unveraenderlicher Foerdermenge