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Selbstansaugende Kreiselpumpe Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende
Kreiselpünrpe mit einem dem geschlossen oder offen ausgebildeten Kreiselrad vorgeschalteten
Flüssigkeitsspeicherraum, an dessen höchster Stelle die Saugleitung einmündet, einer
absperrbaren Druckleitung, die durch eine Rücklaufleitung regelbar mit dem Speicherraum
verbunden ist, und einem dem Laufradeintritt vorgeschalteten, bis irr die Nähe des
Bodens des Speicherraumes geführten Saugmund.
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Bei derartigen selbstansaugenden Kreiselpumpen bekannter Bauart ist
zwischen dem durch ein Fußventil von dem Flüssigkeitsspeicherraum getrennten tiefliegenden
Saugraum und dem Saugmund ein Luftüberführungsrohr angeordnet, um ein Überströmen
der im Saugraum eingeschlossenen Luft in den Saugmund zu ermöglichen. Wenn bei der
ersten Inbetriebsetzung der Flüssigkeitsspeicherraum gefüllt wird, was zweckentsprechend
bis zur höchsten Stelle des Kreiselrades zu geschehen hat, fließt durch das Luftansaugerohr
Flüssigkeit in den Saugraum über, so daß der in der Saugleitung befindlichen Luft
der Zutritt zum Saugmund versperrt ist und die Pumpe versagt. -Dieser Mangel, der
die Selbstansaugung verhindert oder nur bei ganz geringer Saughöhe gestattet, wird
durch die Einrichtung gemäß der Erfindung beseitigt.
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Solche selbstansaugenden Kreiselpumpen werden bezüglich der Ausführung
der Wellendichtung sowohl stopfbüchslos als auch mit Stopfbüchse ausgeführt, je
nachdem sie zur Förderung von Flüssigkeiten, die Stopfbüchspackungen rasch zerstören,
z. B. Säuren oder Laugen, oder von neutralen Fördergütern, z. B. Wasser o. dgl.,
verwendet werden sollen.
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In der chemischen Industrie sind die Förderverhältnisse vielfach derart,
daß sich das
Fördergut in über dein Fußboden aufgestelltem Behältern
befindet, aus denen es mittels Kreiselpumpen weitergefördert und vielfach im Kreislauf
wieder in die Behälter geführt wird, von wo es wiederum den Pumpen zufließt. Die
Anbringung von Öffnungen am Boden oder am unteren Teil des Mantels solcher Behälter
ist vielfach aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht oder auch unzulässig, so daß
bei Aufstellung der Kreiselpumpen und der Anordnung der Zuflußleitungen Schwierigkeiten
auftreten, die nicht immer leicht zu beheben sind. Vielfach müssen die Kreiselpumpen
über den Berg saugen, was mit gewöhnlichen Kreiselpumpen nur bei geringen Höhen
geht, besonders wenn keine Hilfsmittel, wie z. B. Vakuumanlagen zum Entlüften der
Pumpen und Saugleitungen. vorhanden sind. Die Anbringung von Fußventilen an den
Saugleitungen ist bei Säuren nicht angängig, weil die Rohrleitungen bei Stillstand
der Pumpen entleert werden sollen, so daß in diesen Fällen oft nur sehr behelfsmäßig
gearbeitet werden kann. Beim Transport von starken Säuren mittels Eisenbahnwagen
oder Schiffen, wobei die Behälter aus Vorschriftsmaßnahmen nur eine oben befindliche
Öffnung aufweisen, durch die das Zulaufrohr zur Pumpe eingeführt wird, ist das Entleeren
der Behälter sehr schwierig. In allen solchen Fällen sowie in Fällen, in denen die
Pumpen gegen hohes Vakuum oder tief saugen müssen, wird durch die selbstansaugende
Kreiselpumpe gemäß der Erfindung wirksame Abhilfe geschaffen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen die Abb. i und 2 im Längsschnitt bzw. im Querschnitt eine horizontale
Pumpe und Abb.3 im Längsschnitt eine vertikale Pumpe.
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Abb. i zeigt eine selbstansaugende Kreiselpumpe gemäß der Erfindung
mit offenem Kreiselrad i, einem mit hochgelegten Saugstutzen versehenen Pumpendeckel
2, der einen Speicherraum 2' für die Förderflüssigkeit bildet, mit stopfbüchsloser
Wellendichtung und mit einem Rücklaufkanal3 vom Druckstutzen in den Speicherraum
2'. Zur Regelung und Absperrung des Durchflusses ist in dem Rücklaufkanal 3 vor
der Austrittsöffnung .l ein Ventil j angeordnet, das durch den Hebel 6 von Hand
betätigt wird.
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In dem Speicherraum 2' ist ein trichterförmiges Gehäuse 7 angeordnet,
über das der Eintritt der Förderflüssigkeit-zum Laufrad erfolgt und dessen Saugmund
ä nach unten g e richtet ist, so daß eine svphonartig c Einrichtung entsteht. Ein
U-förmiges Luftansatigerohr g ist einerseits in der Mittellinie des Satrgntundes
S bis an die Eintrittszone des Kreiselrades und andererseits außerhalb des Saugmundes
bis zur höchsten Stelle des Speicherraumes 2, im Bedarfsfall sogar bis zur höchsten
Stelle des Sau,gsttttzens geführt.
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Abb. 2 -neigt einen Querschnitt durch den Pumpendeckel 2 und den Saugmund
S, wobei an Stelle des Saugrohres g ein am Pumpendeckel 2 angeordneter Kanal io
vorgesehen ist, an den ein auswechselbares Rohrstück i t anschließt, das in der
Mittellinie des Saugmundes bis an die Eintrittszone des Kreiselrades geführt ist.
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Ferner ist aus dieser Abbildung ersichtlich. daß an Stelle des im
Gehäuse verlaufenden Riicklaufkanals 3 auch ein Rücldatrfrolir 12 mit Absperrorgan
verwendet werden kann. Bei der Ausführung wird einerseits enta-eder der banal io
mit Saugrohrstück i i oder das Saugrohr g, andererseits entweder der Rücklaufkanal
3 oder das Riicklaufrohr 12 ausgeführt, je nach dein Zweck der Pumpe und dem Material,
in dem sie ausgeführt werden soll.
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Abb.3 zeigt im Querschnitt eine selbstansaugende Kreiselpumpe gemäß
der Erfindung in vertikaler Anordnung rnit einem geschlossenen Kreiselrad und mit
Wellendichtung mittels Stopfbüchse. Die der Ausführung gemäß Abb. i entsprechenden
gleichen Teile sind mit den gleichen Beztrgszeiclien versehen.
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Beim Sauganschlußstutzen ist bei beiden Ausführungsformen eine Füllöffnung
13 mit Verschlußschraube vorgesehen. Hier kann auch ein Fülltrichter mit
Absperrorgan in bekannter Weise angeordnet werden.
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Die Arbeitsweise dieser selbstansaugenden Kreiselpumpe ist folgende:
Vor Inbetriebsetzung wird die Pumpe durch die Füllöffnung 13 bis zur höchsten
Stelle des Pumpendeckels mit Förderflüssigkeit gefüllt. Alsdann wird die Pumpe bei
geöffnetein Ventil _# und vorerst noch geschlossenem, in der Druckleitung befindlichem
Al)-sperrorgan 1.4 in Betrieb gesetzt, wobei die Druckleitung bis zum Absperrorgan
i- rnit Förderflüssigkeit gefüllt und unter Druck gesetzt wird, so daß die Förderflüssigkeit
durch den Rücklaufkanal 3 bzw. 12 zum Pumpendeckel zurückfließt, während die mitgeführte
Luft nach oben zu entweichen sucht.
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Alsdann wird das Absperrorgan 14 ein wenig geöffnet, so daß die vorhandene
und mitgesaugte Luft tatsächlich entweichen kann.
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An der Eintrittsstelle in das Kreiselrad stellt sich nun infolge der
Saugkraft desselben ein Druck ein, der um den für die Durchflußgeschwindigkeit und
den für die Reibungsarbeit im Sangmund S erforderlichen Druck niedriger ist als
außerhalb des Saugmundes 8 im Speicherraum 2'.
Wenn z. B.
die Durchflußgeschwindigkeit im Saugmund 8 1,4 m beträgt, dann beträgt der Druckunterschied
zwischen dem Pumpendeckelhohlraum und der Eintrittszone des Kreiselrades
zuzüglich der Reibungsarbeitshöhe.
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Infolge dieses Druckgefälles tritt eine entsprechende Menge Luft durch
das Saugrohr 9 bzw. durch den Kanal io und das Saugrohrstück i i in die Eintrittszone
des Kreiselrades und wird von dem Flüssigkeitsstrom mitgerissen. Auf diese Weise
wird in kurzer Zeit die ganze Saugleitung -entlüftet.
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Da eine Kreiselpumpe ein Luftgemisch nur bis zu einem gewissen Hundertsatz
von Luft zur Flüssigkeit fördern kann, muß folgerichtig die wesentliche Bedingung
erfüllt sein, daß die Durchflußquerschnittsfäche des Saugrohrendes 9 oder des Saugrohrstückendes
i i in bezug auf die der verlangten Fördermenge angepaßte Durchflußquerschnittsfläche
des Saugmundes 8 dem Hundertsatz der förderbaren Luftmenge entspricht. Die Querschnittsflächen
des Saugrohres 9 und des Saugrohrstückes i i an sich können beliebig größer sein.
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Des weiteren muß die Durchflußquerschnittsfläche der Austrittsöffnung
.4 so bemessen sein, daß die im Kanal 3 zurückströmende Flüssigkeitsmenge dauernd
unter einem Druck mindestens gleich dem oder größer als der Druck außerhalb der
Pumpe steht, so daß ein Eindringen von Luft nicht stattfinden kann.
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Sobald die Saugleitung entlüftet ist und die normale Förderung eingesetzt
hat, wird das Absperrorgan 1,4 geöffnet und das Ventil geschlossen. Die Pumpe arbeitet
alsdann normal, wobei die sich in der Saugleitung bildenden Luft-, Gas- oder Dampfblasen
durch das Saugrohr 9 oder den Kanal io und das Saugrohrstück i i zur Eintrittszone
des Kreiselrades geleitet und mit der Förderflüssigkeit fortgeschafft werden, so
daß ein Aussetzen der Pumpe nicht stattfinden kann.
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Die möglichst günstige Anordnung des Saugrohres 9 oder Saugrohrstückes
i i dürfte der .vorgeschlagenen entsprechen, weil der Förderflüssigkeitsstrahl die
eingeführte Luft ohne Störung durch Querrohre o. dgl. umschließen und mitreißen
kann. Das Verbindungsrohr i i könnte auch einfach durch die Wand des Saugmundes
geführt werden. Hierbei würde jedoch der Flüssigkeitsstrahl mehr oder weniger gestört,
so daß die notwendige Luftüberführung ebenfalls gestört, wenn nicht unterbunden
würde.