Tiefbrunnenkreiselpumpe Gegenstand der Erfindung ist eine Tiefbrunnenkreiselpumpe,
bei welcher der Antriebsmotor sich über Tage, das Kreiselrad (bzw. die Kreiselräder)
unter Tage befinden, wobei der Antrieb über eine Antriebswelle erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Laufrad (bzw. die Laufräder) an einer biegsamen Welle aufgehängt
sind, in vertikaler Richtung beweglich sind und mechanisch als auch hydraulisch
geführt \verden, um die Antriebswelle zu zentrieren.Deep well centrifugal pump The subject of the invention is a deep well centrifugal pump,
in which the drive motor is above ground, the rotor (or rotor)
are underground, whereby the drive takes place via a drive shaft, thereby
characterized in that the impeller (or wheels) is suspended from a flexible shaft
are movable in the vertical direction and mechanically as well as hydraulically
guided \ verden to center the drive shaft.
Es sind bereits Bohrlochkreiselpumpen bekannt, welche mittels einer
Welle durch einen Motor angetrieben werden, welcher sich Tiber Tage befindet. Die
Antriebswelle ist starr und geteilt ausgeführt und wird durch Führungslager innerhalb
des Steigrohres zentriert. Bei dem Gegenstand der Erfindung ist die Welle D beispielsweise
als biegsames Drahtseil mit mehrdrähtigen Lagen ausgeführt. Der Antrieb erfolgt
von dem schnelläufigen Motor A aus über das Getriebe ß, \\'elches die Drehzahl erhöht.
Über die starre Welle C, welche durch eine Stopfbuchse abgedichtet wird, wird das
Drehmoment auf die elastische Welle D übertragen. Die Führung dieser Welle übernimmt
das Steigrohr, welches in die Buchse E einmündet. Am Ende der biegsamen Welle i-st
das Laufrad F befestigt, welches an seinem äußeren Umfang eine Führungsfläche aufweist.
Außerdem ist diese Fläche mit Öffnungen versehen, die gleichmäßig über den ganzen
Umfang verteilt sind und mit dem Förderkanal des Laufrades in Verbindung stehen.
Der Austrittskanal liegt senkrecht zur Radebene.There are already borehole centrifugal pumps known which by means of a
Shaft driven by a motor, which is located in the Tiber days. the
The drive shaft is rigid and divided and is supported by guide bearings inside
centered on the riser. In the subject matter of the invention, the shaft D is for example
designed as a flexible wire rope with multi-wire layers. The drive takes place
from the high-speed motor A via the gearbox ß, \\ 'which increases the speed.
This is done via the rigid shaft C, which is sealed by a stuffing box
Transfer torque to the elastic shaft D. The leadership of this wave takes over
the riser pipe, which opens into the socket E. At the end of the flexible shaft i-st
the impeller F fixed, which has a guide surface on its outer periphery.
In addition, this area is provided with openings that are uniform over the whole
Circumference are distributed and are in communication with the feed channel of the impeller.
The outlet channel is perpendicular to the plane of the wheel.
Wird nun von dem Motor über Getriebe, starren Wellenstummel die biegsame
Welle angetrieben, so ist diese zunächst in einem Zustande geringer Zugspannung,
da sie nur ihr Eigengewicht und das sehr kleine Gewicht des Laufrades zu tragen
hat.Is now from the engine via gear, rigid stub shaft the flexible
If the shaft is driven, it is initially in a state of low tensile stress,
as they only have to bear their own weight and the very small weight of the impeller
Has.
Das zu übertragende Drehmoment beim Anlauf ist bei Kreiselpumpen gering.
Durch die hohe Drehzahl wird es auch im Betrieb nicht hoch, weil die
Leistung
durch die hohe Drehzahl und nicht durch ein hohes Drehmoment übertragen wird. In
diesem Betriebszustand wird die Führung der gering belasteten Welle noch durch das
Steigrohr übernommen. Die Welle verkürzt sich, so daß sich das Laufrad in der Buchse
hebt. Die Welle nimmt auch einige Umdrehungen in sich auf, ohne diese auf das Laufrad
zu übertragen. Dadurch wird das Widerstandsmoment der Welle aber größer. Das Laufrad
dreht sich schließlich mit und erzeugt sofort Druck. Da das Rad aber den gesamten
Axialschub von oben aufnimmt und diesen auf die Welle überträgt, wird diese auf
Zug beansprucht, längt sich (wobei das Laufrad oder die Laufräder wieder nach unten
gehen) und bekommt eine erhebliche Steifigkeit und das dazugehörige Widerstandsmoment,
so daß nun die gesamte Motorleistung übertragen werden kann. Dabei erfolgt die Zentrierung
der Welle vom Laufrad aus, welches seinerseits durch die Lauffläche am äußeren Durchmesser
mechanisch und durch das Ausströmen der Flüssigkeit durch Öffnungen in radialer
Richtung hydraulisch geführt wird.The torque to be transmitted during start-up is low with centrifugal pumps.
Due to the high speed, it does not get high during operation, because the
power
is transmitted by the high speed and not by a high torque. In
In this operating state, the guidance of the lightly loaded shaft is still supported by the
Riser taken over. The shaft is shortened so that the impeller is in the socket
lifts. The shaft also absorbs a few revolutions without affecting the impeller
transferred to. This increases the moment of resistance of the shaft. The impeller
eventually rotates with it and immediately creates pressure. But since the wheel does the whole
Absorbs axial thrust from above and transmits it to the shaft, this becomes on
Tensile stressed, elongated (with the wheel or wheels back down
go) and gets a considerable stiffness and the associated moment of resistance,
so that now the entire engine power can be transferred. The centering takes place
the shaft from the impeller, which in turn through the running surface on the outer diameter
mechanically and by the outflow of the liquid through openings in a radial direction
Direction is guided hydraulically.
Vorteile gegenüber Gestängepumpen: keine oszillierenden Massen, keine
stoßweise Förderung, keine Manschetten, keine Plunger und Ventile, leichter Anlauf,
keine sperrigen Antriebselemente, wie Keilriemenscheiben, Masseausgleichsgewichte
USW.
Vorteile gegenüber vertikalen Bohrlochkreiselpumpen: Fortfall der schweren
Welle, deren Zwischenlager, deren Kupplungen, Vorteil der hohen Drehzahl, da Laufraddurchmesser
klein gehalten und auch aus engen Bohrlöchern gefördert werden kann; kleine bewegte
Massen, daher leichter Anlauf, leichte Antriebsmaschinen, kleinere Anlaufstromstöße;
geringere mechanische Verluste, da die Lagerreibung der Zwischenlager wegfällt;
leichtere Montage, geringerer Verschleiß, leichtere Reparaturmöglichkeit; Einbaumöglichkeit
in tiefere Bohrlöcher, da zunächst Gewicht kleiner und die kritische Drehzahl außerhalb
des Arbeitsbereiches liegt und durch Zugspannung unterdrückt wird.Advantages compared to rod pumps: no oscillating masses, no intermittent delivery, no collars, no plungers and valves, easy start-up, no bulky drive elements such as V-belt pulleys, mass balancing weights, etc. Advantages compared to vertical borehole centrifugal pumps: Elimination of the heavy shaft, its intermediate bearings, its couplings, advantage of the high speed, as the impeller diameter is kept small and can also be pumped from narrow boreholes; small moving masses, therefore easy starting, light driving machines, smaller starting current surges; lower mechanical losses, since the bearing friction of the intermediate bearings is eliminated; easier assembly, less wear and tear, easier repair possibility; Possibility of installation in deeper boreholes, as initially the weight is lower and the critical speed is outside the working range and is suppressed by tensile stress.
Vorteile gegenüber Unterflüssigkeitspumpen: kein elektrischer Motor
unter der Flüssigkeit, keine Kabel für Stromzufuhr im Brunnen, keine Luftzufuhrschläuche,
kein langgezogener Motor mit schlechtem elektrischem Wirkungsgrad, gute Kontrolle
der Antriebsmaschine über Tage, gute Anpassung an die Betriebsverhältnisse durch
Drehzahlveränderung im Getriebe, was bei Unterflüssigkeitspumpen nicht möglich ist,
keine Verschmutzungsmöglichkeit, wesentlich geringere Gewichte, leichter Einbau,
bessere Reparaturmöglichkeiten, Anwendung dünnwandiger, leichter Steigrohre, da
diese das Gewicht der Pumpe nicht zu tragen brauchen, geringerer Verschleiß, da
das Drucklager sich über Tage befindet usw.Advantages over submersible pumps: no electric motor
under the liquid, no cables for power supply in the well, no air supply hoses,
no elongated motor with poor electrical efficiency, good control
of the prime mover above days, good adaptation to the operating conditions
Change of speed in the transmission, which is not possible with submersible pumps,
no possibility of contamination, significantly lower weights, easy installation,
better repair options, use of thin-walled, lighter riser pipes, there
they do not have to bear the weight of the pump, there is less wear and tear
the thrust bearing is above ground, etc.
Vorteile gegenüber sämtlichen Bohrlochpumpen: billige Ausführung.Advantages over all borehole pumps: cheap design.