Elektrische Mötortauchpumpe Es sind elektrische Motortauchpumpen mit
lotrechter Welle bekannt, bei denen das einstufig ausgebildete Laufrad der Pumpe
an beiden Seiten beaufschlagt ist (zweiflutiges Laufrad). Die Eintrittsöffnungen
für die Förderflüssigkeit sind hierbei oberhälb und unterhalb des Laufrades gleich
bemessen, so daß kein nach oben wirkender Axialschub zum Ausgleich des Gewichts
der umlaufenden Teile entstehen kann. Infolgedessen ist das Spurlager beim Betrieb
stark belastet und einem hohen Verschleiß ausgesetzt, der um so unangenehmer ist,
als die Motortauchpumpen infolge ihres Einbaues in Tiefbrunnen usw. unzugänglich
sind und längere Zeit ohne Wartung arbeiten müssen.Electric submersible motor pumps There are electric motor submersible pumps with
perpendicular shaft known in which the single-stage impeller of the pump
is pressurized on both sides (double-flow impeller). The inlets
for the pumped liquid are the same above and below the impeller
dimensioned so that no upward axial thrust to compensate for the weight
the rotating parts can arise. As a result, the thrust bearing is in operation
heavily loaded and exposed to high wear, which is all the more uncomfortable,
inaccessible than the submersible motor pumps due to their installation in deep wells, etc.
and have to work for a long time without maintenance.
Bei zweistufigen Kreiselpumpen mit waagerechter Welle und zwei voneinander
entgegengesetzten Seiten beaufschlagten Rädern ist es bekannt, durch verschiedene
Bemessung des Durchmessers der Dichtungsringe der Laufräder einen bestimmten axialen
Schub hervorzurufen, der durch eine zwischen den Laufrädern liegende Entlastungsvorrichtung
wieder aufgehoben wird. Abgesehen davon, daß dies eine mehrstufige Ausbildung der
Pumpe voraussetzt, würde bei Pumpen mit lotrechter Welle und zweiflutigem Laufrad
der zum vollständigen Ausgleich des Gewichts der umlau- . fenden Massen nötige,
nach oben wirkende Axialschub nur bei gleichbleibendem Druck oder gleichbleibender
Fördermenge erreicht werden können. Bei Änderungen des Drucks oder der Fördermenge
wird dieser Ausgleich gestört, so daß dann eine ausreichende Entlastung des Spurlagers
nicht mehr möglich ist.For two-stage centrifugal pumps with a horizontal shaft and two from each other
opposite sides acted upon wheels it is known by different
Dimensioning of the diameter of the sealing rings of the impellers a certain axial
Causing thrust by a relief device located between the impellers
is canceled again. Apart from the fact that this is a multi-level training of the
Pump assumes, would be for pumps with a vertical shaft and double-flow impeller
to fully balance the weight of the circulating. the masses necessary,
Axial thrust acting upwards only with constant pressure or constant
Delivery rate can be achieved. When the pressure or the flow rate changes
this compensation is disturbed, so that then a sufficient relief of the thrust bearing
is no longer possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei allen Betriebsverhältnisen einen
vollständigen Gewichtsausgleich und damit eine Entlastung des Spurlagers sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in einfacher und wirksamer Weise dadurch
gelöst, daß der gesamte lichte Querschnitt der Öffnungen für den Eintritt des Wassers
zur oberen Hälfte des Pumpenrades kleiner bemessen wird als derjenige für die untere
Radhälfte. Diese
Verengung der oberen Eintrittsöffnung hat zur Folge,
daß an der Oberseite des Laufrades eine größere Strömungsgeschwindigkeit und damit
ein größerer Unterdruck auftritt als an der Unterseite. Durch diesen geringeren,
auf die obere Laufradseite wirkenden Druck entsteht ein nach oben gerichteter Axialschub.
Zweckmäßig erhält die Saugöffnung des Pumpengehäuses oberhalb des Laufrades einen
kleineren Querschnitt als unterhalb des Laufrades, was sich besonders bei stark
abfallenden Drücken bei kleiner Förderhöhe empfiehlt. Man kann auch bei der oberen
Hälfte des Laufrades die Weite der Schaufelkanäle größer wählen als bei der unteren
Radhälfte. Dadurch wird von oben mehr angesaugt, als durch die enge Saugöffnung
eintreten kann, wodurch an der Oberseite des Laufrages ein Unterdruck erzeugt wird.
Durch die Ausbildung der Motortauchpumpe gemäß der Erfindung kann eine genaue Anpassung
des nach oben wirkenden Axialschubes an das Gewicht der umlaufenden Teile.bewirkt
werden, so daß beim Betrieb der Pumpe das untere Traglager weitgehend entlastet
wird. Die umlaufenden Teile der Pumpe schwimmen gewissermaßen im Wasser, wobei das
untere Traglager wegen seiner völligen Entlastung eine große Lebensdauer erhält
und vor Beschädigungen geschützt wird, was sich auf die Betriebssicherheit der Motortauchpumpe
vorteilhaft auswirkt.The object of the invention is to provide one in all operating conditions
to ensure complete weight compensation and thus relief of the thrust bearing.
This object is achieved in a simple and effective manner according to the invention
solved that the entire clear cross section of the openings for the entry of the water
for the upper half of the pump wheel is dimensioned smaller than that for the lower half
Wheel half. These
Narrowing of the upper inlet opening results in
that at the top of the impeller a greater flow velocity and thus
a greater negative pressure occurs than at the bottom. Through this lesser,
The pressure acting on the upper side of the impeller creates an upwardly directed axial thrust.
The suction opening of the pump housing is expediently given a one above the impeller
smaller cross-section than below the impeller, which is particularly important when
recommends decreasing pressures at low head. You can also use the upper one
Half of the impeller, select the width of the blade channels larger than that of the lower one
Wheel half. This means that more is sucked in from above than through the narrow suction opening
can occur, as a result of which a negative pressure is generated on the upper side of the running surface.
The design of the submersible motor pump according to the invention enables precise adaptation
of the axial thrust acting upwards to the weight of the rotating parts
so that the lower support bearing is largely relieved when the pump is in operation
will. The rotating parts of the pump swim in the water, so to speak, whereby the
lower support bearing receives a long service life because of its complete relief
and is protected from damage, which affects the operational safety of the submersible motor pump
has a beneficial effect.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
im teilweisen Längsschnitt dargestellt. Abb. i zeigt einen zum Einbau in Bohrlöcher
bestimmten und z. B. zur Grundwasserabsenkung dienenden Tauchpumpensatz, dessen
zweiflutiges Kreiselrad i von einem unterhalb der Pumpe angeordneten elektrischen
Tauchmotor 9 mit lotrechter Welle angetrieben wird. Das Pumpengehäuse 6 ist oberhalb
und unterhalb des Kreiselrades i mit Öffnungen $ versehen, durch welche die Förderflüssigkeit
in Richtung der Pfeile strömt, durch die Eintrittskanäle 3 und .4 von beiden .Seiten
in das Pumpenlaufrad i eintritt und von diesem in den diffusorförmigen Kanal a gedrückt
wird. Aus diesem gelangt das Wasser über den oberen Teil des Pumpengehäuses 6 in
die an den Stutzen 7 angeschlossene Druckleitung. Das Pumpengehäuse 6 ist über das
laternenartige Zwischenstück ä an das Gehäuse des Tauchmotors 9 angeflanscht.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing
shown in partial longitudinal section. Fig. I shows one for installation in boreholes
certain and z. B. for lowering the groundwater serving submersible pump set, whose
double-flow impeller i from an electrical one arranged below the pump
Submersible motor 9 is driven with a vertical shaft. The pump housing 6 is above
and below the impeller i are provided with openings $ through which the conveyed liquid
flows in the direction of the arrows, through the inlet channels 3 and .4 from both .Seiten
enters the pump impeller i and is pressed by this into the diffuser-shaped channel a
will. From this, the water passes through the upper part of the pump housing 6 in
the pressure line connected to the nozzle 7. The pump housing 6 is on the
Lantern-like intermediate piece - flanged to the housing of the submersible motor 9.
Durch den Eintritt der Förderflüssigkeit an beiden Seiten des Kreiselrades
i wird der Axialschub Zweitgehend ausgeglichen. Um auch noch das Gewicht der umlaufenden
Teile, insbesondere des Motorläufers, auszugleichen, ist gemäß Abb. a die lichte
Weite des oberen Eintrittskanals io mit einem kleineren Durchmesser d, ausgeführt
als die lichte Weite der unteren Eintrittsöffnung i i, und zwar beträgt der Durchmesser
da der oberen Eintrittsöffnung io etwa das o,xfache, z. B. das o,gfache, des Durchmessers
dl der unteren Eintrittsöffnung i i. Es wirkt daher infolge der größeren Durchflußgeschwindigkeit
auf die obere Kreisfläche mit dem Durchmesser d, ein geringerer Druck als auf die
untere Kreisfläche mit dem Durchmesser du,
so daß der Motorläufer angehoben
und das untere Traglager im Motorgehäuse 9 entlastet wird.The second axial thrust is compensated for by the entry of the pumped liquid on both sides of the impeller i. In order to also compensate for the weight of the rotating parts, in particular the motor rotor, according to Fig upper inlet opening io about the o, x-fold, z. B. the o, gfold, the diameter dl of the lower inlet opening i i. As a result of the greater flow rate, a lower pressure acts on the upper circular surface with the diameter d than on the lower circular surface with the diameter du, so that the motor rotor is raised and the lower support bearing in the motor housing 9 is relieved.
Man kann die Entlastung .der umlaufenden Teile auch dadurch erreichen,
daß, wie Abb. 3 beispielsweise zeigt, die Weite der Schaufelkanäle in der oberen
Hälfte des Pumpenrades i etwas größer, z. B. um das Maß x, gewählt wird, als die
Weite b der unteren Radhälfte. In diesem Falle kann die lichte Weite der oberen
und unteren Wassereintrittsöffnung q. und 3 gleich sein.The relief of the rotating parts can also be achieved by
that, as Fig. 3 shows, for example, the width of the vane channels in the upper
Half of the pump wheel i is slightly larger, e.g. B. to the dimension x is chosen as the
Width b of the lower half of the wheel. In this case, the clear width of the upper
and lower water inlet opening q. and 3 be the same.
Die Vergrößerung der Weite der Schaufelkanäle in der oberen Radhälfte
hat zur Folge, daß von oben her mehr angesaugt und gefördert wird. Die hiermit verbundene
Vergrößerung der Durchflußgeschwindigkeit bewirkt eine weitere Verkleinerung des
in der oberen Radhälfte wirkenden Unterdruckes und damit ein weiteres zusätzliches
Ansteigen des nach oben wirkenden gewichtausgleichenden Schubes. Eine derartige
Ausbildung des Laufrades empfiehlt sich besonders bei geringer Förderhöhe, da auch
dann oberhalb des Pumpenrades ein größerer Unterdruck hervorgerufen und der gewünschte
Schwebezustand der umlaufenden Teile erreicht wird.The increase in the width of the blade channels in the upper half of the wheel
has the consequence that more is sucked in and conveyed from above. The associated
Increasing the flow rate causes a further reduction in the
negative pressure acting in the upper half of the wheel and thus another additional one
Increase in the upward weight-compensating thrust. Such a one
Training of the impeller is particularly recommended for low head, as well
then a greater negative pressure is created above the pump wheel and the desired one
The floating state of the rotating parts is reached.