DE689417C

DE689417C - Impeller pump with a lateral ring channel

Info

Publication number: DE689417C
Application number: DE1936S0123788
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-08-11
Filing date: 1936-08-11
Publication date: 1940-03-20

Description

Flügelradpumpe mit seitlichem Ringkanal Bei Flügel-radpumpen mit abdichtender Flüssigkeit und seitlichem Ringkanal hat man die Beobachtung gemacht, daß die Flüssigkeit neben der eigentlichen Bewegung vom Einlaß zum Auslaß noich eind zweite Bewegung derart ausführt, daß sie wiederhalt aus dem Flügelrad in den Seitenkanal tritt, von dart wieder zurückgeführt und von neuem durch das Flü#elrad beschleunigt wird. Die einzelnen Flüssigkeitsteilchen füh- ren dabei auf ihrem Weg durch die Pumpie eine schraubenförmige Bewegung aus. Auf die zweite Bewegung ist es zurückzuführen, daß Flägelradpumpen mit seitlichem Ringkanal höhere Drücke erzeugen, als man nach den Gesetzen der Kreiselpumpen erwarten sollte.Impeller pump with a lateral ring channel In the case of impeller pumps with a sealing liquid and a lateral ring channel, the observation has been made that, in addition to the actual movement from the inlet to the outlet, the liquid only executes a second movement in such a way that it again emerges from the impeller into the side channel from dart is returned again and accelerated again by the impeller. The individual liquid particles perform a helical movement on their way through the pump. It is due to the second movement that vane pumps with a lateral ring channel generate higher pressures than one should expect according to the laws of centrifugal pumps.

E-s ist bereits vorgeschlagen worden, diesein Umstand durch Einbau besonderer Leitschaufeln sowie durch besondere Formgebung der Radflügel Rechnung zu tragen. Hierbei war die Erkenntnis maßgebend, daß sowohl die Begünstigung der Bildung ider schraubenförinigen Bewegung durch Anpassin-ig der Flügelforra als auich die Führung der gesamten Bewegung durch Leitschaufeln eine Erhöhung des Wirkungsgrades zur Folge haben müßte. Dabei hat sich aber gezeigt, daß diese Mittel allein nicht ausreichen, vielmehr durch Wirbelbewegungen in toten Räumen der beabsichtigte E-rf.c>lg in 'Frage gestellt wird. Die Anbringung besonderer Formstütcke im Leitkamal oder alk den Radflügeln, -um zusätzliche und schädliche FlüssIgkeitsbewegungen ' zu vermeiden, vt#xgrößeTt aber die Oberfläche und damit die Reibung und den Leistum,g,sbddaxf.It has already been proposed to take this circumstance into account by installing special guide vanes and by special shaping of the wheel blades. The decisive factor here was that both the promotion of the formation of the helical movement by adapting the wing shape and the guidance of the entire movement by guide vanes would have to result in an increase in the degree of efficiency. It has been shown, however, that these means alone are not sufficient; rather, the intended E-rf.c> lg is called into question by vortex movements in dead spaces. The attachment particular Formstütcke in Leitkamal or alk the Radflügeln, -um additional liquid and harmful movements to avoid ', # xgrößeTt vt but the surface and thus the friction and Leistum, g, sbddaxf.

Neuere Untersuchungen habjen nun ergeben, daß eine weitere wesentliche Verbesserung der Leistung solcher Flügelrad:pumpien sich erreichen läßt, wenn man durch eine besondere, Ausbildung des Gehäuses die schraubenförmlige Bewegung der Flüssigkeit unterstützt und leitet.Recent investigations have now shown that another essential Improving the performance of such impellers: pumps can be achieved if one by a special design of the housing the helical movement of the Fluid supports and guides.

Nach der Erfindung wird zu,diesern Zweck der im Gehäuse angeordnete seitliche Ringkanal so ausgebildet, daß die radiale Entfernun,g der äußeren Begrenzungsfläche des Ringkanals von der Laufradachse sich in dex Umfangsrichtung in Form einer Wellenlinie mehrfach vergrößert und wieder verkleinert.According to the invention, this is the purpose of the arranged in the housing lateral ring channel designed so that the radial distance g of the outer boundary surface of the ring channel from the impeller axis extends in the circumferential direction in the form of a wavy line enlarged and reduced again several times.

Aud der Zeichnung, auf der Ausfühtrungsformen der Erfindung dargestellt sind, zeigt Abb. i eine solche Flügel-radpumpe. --Die innerre- Begrenzungsfläche 4 des seitlichen Ringkanals 5 ist kreisförmig begrenzt, während die äußere Begrenzungsfläche8 in F:),rm einer Wellenlinie ausgebildet ist. Durch diese Farm des Kanals ist die Wirkungswelse der Pumpe weitgehend der sich einstellenden Bewegung der Flüssigkeitsteilchen angepaßt.Aud of the drawing on which embodiments of the invention are shown, Fig. I shows such an impeller pump. The inner boundary surface 4 of the lateral ring channel 5 is circularly bounded, while the outer boundary surface 8 in F :), rm is designed as a wavy line. Because of this shape of the channel, the action of the pump is largely adapted to the movement of the liquid particles.

Eine weitere Abwandlung deT Ausführungsfonn (Abb. 2) kennzeichnet sich daduireh, daß die radiale. Entfernung der inneren Begrenzungsfläche 4 des Ringkanals 5 von der Laufradachse sich in der Umfangsrichtung in Form einer Wellenlinie mehrfach vergrößert und wieder verkleinert, während die äußere-Begrenzungsfläche8 kreisfÜrmig begrenzt Ist.-Wird z. B. bei dieser Ausf ührungsform (md Wasser im Sektor i - 2 von den Flügeln erfaßt, so erhält es die hohe Geschwindigkeit der äußeren Teile des Flügelrades aufgedrückt. Im SektOr 2-3 strömt es dann infolge der schraubenförmigen Bewegung radial der Achse zu, wobei die neue Gehäuseform den Zutritt erleichtert. Gleichzeitig :findet in diesem Teil des sich erweiternden Kanals eine Umwandlung von Geschwindigkeit* in Druck statt. l\Iit dem erhöhten -Druck wird das Wasser nun von neuemhinter 3 von den Radflügeln erfaßt und beschleunigt. Die Formen der zugehörigen verschiedenen Kanalqueerschnitte i, 2, 3 sind in Abb. 4 dargestellt.Another modification of the embodiment (Fig. 2) is characterized by the fact that the radial. Distance of the inner boundary surface 4 of the ring channel 5 from the impeller axis is enlarged several times in the circumferential direction in the form of a wavy line and decreased again, while the outer boundary surface8 is limited circularly. B. in this embodiment (if water in sector i - 2 is caught by the blades, the high speed of the outer parts of the impeller is pushed open. In Sector 2-3 it then flows radially towards the axis due to the helical movement, whereby the new housing design facilitates access the same: find in this part of the expanding channel conversion speed * in print rather than l \ Iit the increased - pressure, the water is now covered by a new behind 3 of the Radflügeln and accelerates the forms of... Associated different channel cross sections i, 2, 3 are shown in Fig. 4.

Eine dritte Abwandlung, und zwar eine Verbindung der beiden schon beschriebenen Ausführungsforrnen, ist in Abb. 3 dargestellt. Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die innere Begrenzungsfläche4 als auch die äußere Begrenzungsfläche8 des Ringka-nals5 von der Laufradachse sich in der Umfangsrichtung in Ferm einer Wellenlinie mehrfach vergrößert und wieder verkleinert. Das geförderte Wasser wird 'hier periodisch so geführt, daß es beim Austritt auls den Laufradzellen (Zon#e6) entsprechend der schraubenförmigen Bewegung, die es ausführt, ohne wesentlichen Widerstand am Gehäuse zu, finden, sich von den Radflügeln entfernen kann. Beim Wiedereintritt (Zone 7) wird es durch die Form des Gehäuses möglichst nahe zur Mittelachse des Flügelrades gedrängt, um hier von neuem auf die Flügel zu treffen und sich wieder zu entfernen. Die Formen der zugehörigen verschiedenen Kanalquerschnitte sind in der Abb. 5 dargestellt.A third modification, namely a connection of the two Ausführungsforrnen already described, is shown in FIG. 3. This is characterized in that both the inner boundary surface 4 and the outer boundary surface 8 of the ring channel 5 of the impeller axis increase and decrease several times in the circumferential direction in the direction of a wavy line. The pumped water is periodically guided so that when it exits the impeller cells (zone # e6) it can move away from the impeller vanes without any significant resistance to the housing, in accordance with the helical movement it performs. When it re-enters (zone 7) , the shape of the housing pushes it as close as possible to the center axis of the impeller, in order to meet the blades again and to move away again. The shapes of the various channel cross-sections are shown in Fig. 5 .

Die beschriebenen Ausfährungsformen gemäß der Erfindung lassen sich auch auf den beiden Seiten des Laufrades ausführen und sind sowohl auf selbstansaugende Wasserringpumpen. als auch auf gewöhnliche Fliehkraftkreiselpumpen anwendbar. Auf Grund der Erfindung und der damit sich ergebenden neu-en Anordnungen wird die bekannte schraubenförmige Bewegung In.',FI lügelradpumpen, Fliehkraf tkreiselpumpen ' selbstansaugendenWasserringpumpen gedert, ohne daß durch Leitschaufeln oder Foi,mkörper die Reibungsverluste vergrößert werden. Die Verbesserung, die damit bei gewöhnlichen Fliehkraftkreiselpumpen erzielt wird, ist von besonderer Bedeutung, da infolge Verwendung des einfacheren Schaufelrades ohne Leitrad die Konstruktion wesentlich vereinfacht -und verbilligt und derDurchm,esser des Gehäuses bzw. die Stufenzahl vermindert wird.The described embodiments according to the invention can also be carried out on both sides of the impeller and are both self-priming water ring pumps. as well as common centrifugal pumps. Due to the invention and the new arrangements resulting from it, the well-known helical movement in. ', FI impeller pumps, centrifugal centrifugal pumps ' self-priming water ring pumps, without the friction losses being increased by guide vanes or foi, m bodies. The improvement that is thus achieved in conventional centrifugal pumps is of particular importance, since the construction is significantly simplified and cheaper and the diameter of the housing or the number of stages is reduced due to the use of the simpler impeller without stator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Impeller pump, with a lateral ring channel, characterized in that the radial distance of the outer (8) boundary surface of the ring channel (5) from the impeller axis increases and decreases several times in the circumferential direction in the form of a wave limb. that the radial distance of the inner (4) boundary surface of the annular channel (5) from the impeller axis increases several times in the circumferential direction in the form of a wavy line and decreases again. 3. Impeller pump with a lateral ring channel, characterized in that both the inner (4) and the outer (8) boundary surface of the ring zi gkanals (5) of the impeller axis increases several times in the circumferential direction in the form of a wavy line and decreases again. 4. Impeller pump according to claims 1, 2 or 3, characterized in that a wave-shaped annular channel is arranged on both sides of the impeller. 5. Impeller pump according to claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that it umpe as a self-sealing water ring or as an ordinary Flies, P power centrifugal pump is designed.