DE880252C - Zentrifugalpumpenlaufrad - Google Patents

Zentrifugalpumpenlaufrad

Info

Publication number
DE880252C
DE880252C DENDAT880252D DE880252DA DE880252C DE 880252 C DE880252 C DE 880252C DE NDAT880252 D DENDAT880252 D DE NDAT880252D DE 880252D A DE880252D A DE 880252DA DE 880252 C DE880252 C DE 880252C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
impeller
air
blade
pump
inlet
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
DENDAT880252D
Other languages
English (en)
Inventor
Emile Egger
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.)
EMILE EGGER CRESSIER NEUCHATEL (SCHWEIZ)
Original Assignee
EMILE EGGER CRESSIER NEUCHATEL (SCHWEIZ)
Publication date
Application granted granted Critical
Publication of DE880252C publication Critical patent/DE880252C/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
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2238Special flow patterns
    • F04D29/225Channel wheels, e.g. one blade or one flow channel

Landscapes

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

Description

  • Zentrifugalpumpenlaufrad Gegenstand der Erfindung ist ein Zentrifugalpumpenlaufrad zur Förderung von Flüssigkeiten, das zur gleichzeitigen Mitförderung von Luft bzw. Gasen sowie zum Ansaugen von Luft geeignet ist, dadurch gekennzeichnet. daß es eine an sich bekannte negative Schaufelüberdeckung aufweist, die Schaufeleintrittskanten in den axialen Einlauf vorgezogen sind, der Querschnitt sich vom axialen L aufradeinlauf bis zur erfolgten Umlenkung verengt und daß die Laufradkanäle, im '--X1 eridianschnitt gesehen, sich gegen den Austritt hin erweitern (Fig. 2).
  • Im Kreiselpumpenbau sind sogenannte Kanallaufräder bekannt, welche parallelwandige Meridianbegrenzungen besitzen. Sie haben nur wenige Schaufeln, im allgemeinen zwei. Auch bei diesen Rädern entsteht eine Unterdruckzone. Solche Laufräder sind aber nach den allgemeinen Erfahrungen der Pumpenindustrie nicht luftsaugend, sie können -daher auch nicht Luft mitfördern. Neben einem schlechteren Wirkungsgrad als die bisherige klassische Kreiselpumpe haben sie auch eine stark verminderte Saugfähigkeit. Beides ist eine Folge .der für die geringe Schaufelzahl ungünstigen Laufrad'kanalausbildung, da sich die Strömung bei diesen Rädern schon vor der Umlenkung von der axialen in die radiale Richtung, also noch vor dem Schaufeleintritt vom saugseitigen Laufradboden ablöst, was erfahrungsgemäß, wie aus der Kreiselpumpenliteratur bekannt ist, auch zu großen Verlusten Anlaß gibt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Laufrades wird dagegen die Strömung bis zur erfolgten Umlenkung von der axialen in die radiale Richtung beschleunigt, d. h. ablösungsfrei geführt. Wegen .der bis in die Umlenkzone vorgezogenen Schaufeleintrittskante kann erst im Laufradkanal eine Ablösung vom saugseitigen Laufradboden und der Schaufelunterseite entstehen. Die Ablösungsräume in den einzelnen Schaufelkanälen stehen daher im Gegensatz zur Kanalra.dpumpe miteinander auch am Laufradeintritt nicht in Verbindung. Durch die Eigenheit der sich -dabei einstellenden und durch Versuche nachweisbaren Strömungsformen, die bisher nicht zur Anwendung kamen, sondern im klassischen Kreiselpumpenbau auf das strikteste vermieden wurden, wird die Mitförderung von Luft und Gas zu Flüssigkeiten ermöglicht. Im weiteren hat sich gezeigt, daß durch diese Strömungsformen Dickstoffe mit so hohen Konzentrationen stetig und störungsfrei gefördert werden 'können, wie dies bisher nicht möglich war. Dabei ist bei der neuen Ausbildung der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Pumpe zumindest gleich hoch wie jener der klassischen Kreiselpumpe, stellt also auch in dieser Richtung einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bisherigen Dickstoffpumpen dar.
  • Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungsformen des Laufrades gemäß der Erfindung. Fig. i und 2 stellen in Quer- und Längsschnitt ein Laufrad mit drei Schaufeln dar; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch ein sogenanntes offenes Laufrad mit zwei Schaufeln, und Fig. 4 zeigt eine Pumpenanlage mit dem erfin-,dungsgemäßen Laufrad für stark schäumende Flüssigkeiten.
  • Im Meridianschnitt der Fig. 2 erweitert sich der Laufrad'kanal in der Meridianströmungsrichtung bis auf eine Austrittsbreite bz, so daß der zwischen zwei Schaufeln i liegende Kanal die Wirkung eines Ejektors hat (Fig. i). Die Schaufelüberdeckung a ist negativ in der Weise, daß keine zellenartigen Laufradkanäle entstehen. Das Querschnittsverhältnis zwischen Schaufelkanaleintritt 3 und -austritt ¢ kann bis ,zu i : io betragen, wobei dieses Verhältnis sehr stark abhängig ist vom Luftgehalt des Fördergutes und/oder von der Konzentration des zu fördernden-Dickstoffes. Durch eineReduktion der Schaufelzahl und/oder entsprechende Formgebung der Schaufeln i kann dieses Verhältnis stark variiert werden. Die Formgebunz der Schaufeln i richtet sich nicht nur nach rein hydraulischen Gesichtspunkten, sondern auch nach der Beschaffenheit ,des Fördergutes. Die Eintrittskanten 3 der gleichartig ausgebildeten und zur Drehachse gleichliegenden Schaufeln sind in den axialen, zwischen den strichpunktierten Linien io der Fig. 2 liegenden Einlauf des Laufrades vorgezogen. Der Durchlaufquerschnitt verengt sich vom Radeintritt 2 bis zu den Scbaufeleintrittskanten 3. Dadurch entsteht eine ablösungsfreie beschleunigte Zus.trömung zu .den Laufradkanälen.
  • Würde das in Fig. i und 2 dargestellte Laufrad nach,den bisher üblichen hydraulischen Grundsätzen konstruiert, so erhielte es eine Austrittsbreite b, also den in Fig.2 in gestrichelten Linien angegebenen Verlauf im Meridia,nschnitt, und hätte sieben bis neun Schaufeln.
  • Die Arbeitsweise des neuartigen Laufrades soll sm folgenden an -Hand der Fig. i und 2 erläutert werden: Angenommen die Flüssigkeitsfläche E (Fi.g. i und 2) werde in Richtung des Pfeiles (Fig. i) in Rotation versetzt. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkräfte hat dann,die flüssige Fläche E das Bestreben, aus. dem Laufrad auszutreten. Diese Flüssigkeitsfläche muß aber sofort durch nachströmende Flüssigkeit ersetzt werden. Infolge des sehr großen Unterschiedes in den Querschnittflächen von Ein- und Austritt des Schaufelkanals kann die Flüssigkeit aber nicht so rasch nachströmen, daß die Eintrittsmenge der beim Anlauf der Pumpe tatsächlich auftretenden Austrittsmenge entsprechen würde. Infolge dieses ungenügenden Nachströmens von Flüssigkeit entsteht nun im Laufradkanal ein Ablöseraum R, der für eine rationelle Luftförderung durch die sich einstellen-.den Strömungsvorgänge eine wichtige Voraussetzung ist.
  • Die geschilderten Strömungsvorgänge können, da sie räumlicher Art sind, in d'er ebenen Darstellung der Fig. i nicht wiedergegeben werden.
  • Ein Teil der Luft wird vom Wasser physikalisch bis zum Sättigungswert gelöst, ein Teil wird fein verteilt in das das Laufrad umgebende Gehäuse gefördert. Der Vorteil der in den Fig. i und 2 .gezeigten Radausbildung besteht daher darin, trotz Luftzutritt in das Laufrad eine stabile, nicht abreißen-de Flüssigkeitsströmung aufrechtzuerhalten, was bei den Laufrädern der bisherigen verschiedensten Zentrifugal- und Kanalradpumpen nicht der Fall ist.
  • Wegen der geringen Schaufelzahl und der dadurch bedingten großen Kanalquerschnitte können dieRadinnen- und die Schaufelflächen sauber bearbeitet werden. Dies reduziert den Reibungswiderstand im Laufrad und erhöht den hydraulischen Wirkungsgrad der Pumpe. Auch die allgemein übliche postive Schaufelüberdeckung ist nicht mehr notwendig. Es ist im Gegenteil für die Förderung stark lufthaltiger Substanzen Bedingung, eine um den Winkel a negative Schaufelüberdeckung zu wählen, denn nur auf diese Weise ergeben sich mit der Radverbreiterung zum Austritt als gemeinsame Maßnahme die notwendigen großen Kontaktflächen beim Mischvorgang.
  • Vergleichende Versuche mit einem erfindungsgemäßen und einem Laufrad bisheriger Bauart haben ergeben, daß ersteres. bezüglich hydraulischem Wirkungsgrad dem letzteren gleichwertig ist.
  • Bis heute scheiterte die Förderung von schaumbildenden, seifenartigen Flüssigkeiten mittels Zentrifugalpumpen .daran, daß beim Eintritt der Substanz in das Laufrad .der Schaum abgestoßen wurde, wodurch sich auf der Ansaugseite ein Schaumzapfen bildete, der eine weitere Förderung verhinderte. Beim erfindungsgemäßen Laufrad hingegen gelangt der Schaum bei verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeiten in den Bereich der Schaufeln. Bei Schaumförderung ist es zweckmäßig, die Pumpe mit dem et-findungsgeinäßen Laufrad mit offen liegendem und nur zum Teil vom Fördermittel erfüllten Einlaufclu@ersclinitt laufen zu lassen. Das heißt, daß die eintretende Flüssigkeit, z. B. Schaum, nur einen Teil des Eintrittsquerschnittes des Saugstutzens ausfüllt. Dies ist in Fig. q. veranschaulicht, wo eine Rinne6 das Fördergut 13 zum Saugstutzen? der Pumpe 8 leitet. Da im Schaum der Ouotient Luft/Flüssigkeit - ioo : i oder noch größer ist, fällt also mehr Luft im Laufradeintritt an, als das Laufrad verarbeiten kann.
  • Für die über das Fördervermögen des Rades hinausgehende Luftmenge muß also die Möglichkeit des saugseitigen Entweichens der überschüssigen Luft gegeben werden, was durch den nur zum Teil gefüllten Saugstutzenquerschnitt gewährleistet ist, durch den Luft abgeschieden wird. Dadurch wird eine kontinuierliche, stoßfreie Förderung erzielt.
  • Hochkonzentrierte Dickstoffe setzen ihrer Förderung mittels Zentrifugalpumpen besondere Schwierigkeiten entgegen. Bei diesen verdrängen die Eigenschaften des beigegebenen Fremdstoffes, z. B. Zellstoff, Holzschliff, Kartoffelpülpe, Spinat, Tomatenpuree usw., die Eigenschaften der Flüssigkeit fast ganz. Innere und äußere Reibungen werden bedeutend erhöht, und in gleichem Maß gehen die Fließeigenschaften zurück. Oft ist ein bedeutender Prozentsatz des geförderten Stoffes Luft. So sind diese Dickstoffe mehr oder weniger elastische Flüssigkeiten oder Pasten, die ganz andere Fließeigenschaften haben als Wasser. In der Tat zeigen dann auch solche Dickstoffe durch ihr Verhalten in Rohrleitungen, daß sie sich infolge ihrer Trägheit und Reibung als Fördergut nicht mehr mit Wasser vergleichen lassen. Aus obigen Darlegungen über die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Laufrades erkennt man, daß dieses ohne weiteres in der Lage ist, solche Dickstoffe in Konzentrationen zu fördern, wie es bisher für Kreiselpumpen nicht mehr möglich war; Betriebsresultate bestätigen dies.
  • Flüssigkeiten, die faserige, breiige und knollige Feststoffe enthalten, erheischen eine besondere Ausbildung von Ein- und Austrittskanten, der Kanal-und Schaufelwinkel sowie eine entsprechende Wahl der Schaufelkanalquerschnitte, um ein Hängenbleiben und ein Verstopfen der Kanäle zu vermeiden. Diesen Bedingungen kann das erfindungsgemäße Laufrad ebenfalls genügen. Stark profilierte Schaufeleintrittskanten ohne tote Ecken, sowie die einseitige Beaufschlagung der Schaufeln im Rad verhindern ein Hängenbleiben von Fasern. Die durch die geringe Schaufelzahl sich ergebenden großen Eintrittsquerschnitte gestatten selbst großen Fremdkörpern den Durchtritt. Dank der besonderer flechtartigen Strömungen und der großen Querschnitte werden knollenartibe Feststoffe ohne Beschädigung gefördert. Gerade bei solchen knollenartigen Substanzen ist eine große Saugwirkung notwendig, das erfindungsgemäße Laufrad also besonders geeignet.
  • Die Luftmitförderung ist, wie auch Versuche gezeigt haben, nicht an eine bestimmte Gehäuseform gebunden. Es ist gleichgültig, ob ein Spiralgehäuse oder ein rotationssymmetrisches Gehäuse vorgesehen wird. Im allgemeinen ist die Zweckmäßigkeit der einen oder anderen Gehäuseform durch die Eigenschaften der zu fördernden Flüssigkeit bedingt.
  • Das erfindungsgemäße Laufrad kann entwedv-r horizontal oder vertikal gelagert werden, und der Eintritt des Fördergutes in die Pumpe kann radial oder axial erfolgen.
  • Beim Anlauf der Pumpe ist es nur notwendig, daß diese mit Wasser gefüllt ist, die Saugleitung wird durch das erfindungsgemäße Laufrad wegen seiner Luftsaugefähigkeit selbsttätig entlüftet.
  • Das neue Laufrad kann auch zur Förderung von Wasser gebraucht werden, wobei der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe nicht schlechter als der der klassischen vielschaufligen Pumpe ist.
  • Genügt der in einem einzigen Laufrad erzeugte manometrische Druck nicht, so kann die Pumpe mehrstufig bebaut und mit einem erfindungsgemäßen Laufrad als Zubringerrad ausgerüstet werden. Die anderen Stufen können z. B. für Reinwasserförderung, Isondensatförderung usw. bisher bekannte. Laufräder aufweisen. Auf diese Weise lassen sich die Vorteile der Erfindung auch bei mehrstufigen Pumpen ausnutzen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH: Zentrifugalpumpenlaufrad zur Förderung von Flüssigkeiten, das zur gleichzeitigen Mitförderung von Luft bzw. Gasen sowie zum Ansaugen von Luft geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es eine an sich bekannte negative Schaufelüberdeckung a aufweist, die Schaufeleintrittskanten in den axialen Einlauf vorgezogen sind, der Ouerschnitt sich vom axialen Lauf radeinlauf bis zur erfolgten Umlenkung verengt, und dar die Laufradkanäle, im Meridianschnitt gesehen, sich gegen den Austritt hin erweitern (Fig. 2). Angezogene Druckschriften: »Turbinen und Pumpen« von Dr.-Ing. Lananczeck (Verlag Springer, 193a), S. 131, Abb. 1a1.
DENDAT880252D Zentrifugalpumpenlaufrad Expired DE880252C (de)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE880252C true DE880252C (de) 1953-05-07

Family

ID=580654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT880252D Expired DE880252C (de) Zentrifugalpumpenlaufrad

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE880252C (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1042384B (de) * 1955-12-22 1958-10-30 Eta Corp G M B H Laufrad fuer Zentrifugalpumpen oder -geblaese
DE1171747B (de) * 1960-11-09 1964-06-04 Klein Schanzlin & Becker Ag Selbstansaugende Kreiselpumpe, insbesondere zur Foerderung von stark verunreinigten Fluessigkeiten
DE1176485B (de) * 1958-01-31 1964-08-20 Eta Corp G M B H Kreiselradmaschine, insbesondere Kreiselrad-pumpe, mit im Meridianschnitt sich erweiterndem Stroemungsweg
DE977016C (de) * 1951-04-01 1964-11-05 Eta Corp G M B H Zentrifugal wirkendes Kreiselpumpenlaufrad mit von Schaufelrad-waenden oder von ortsfesten Waenden begrenzten Schaufeln und duesenartiger Verengung im Schaufelkanal
DE3519816A1 (de) * 1984-06-06 1985-12-12 Osakeyhtiö E. Sarlin AB, Helsinki Laufrad fuer pumpen
DE4209490A1 (de) * 1992-03-24 1993-09-30 Licentia Gmbh Flüssigkeitspumpe
US6190121B1 (en) 1999-02-12 2001-02-20 Hayward Gordon Limited Centrifugal pump with solids cutting action
US6224331B1 (en) 1999-02-12 2001-05-01 Hayward Gordon Limited Centrifugal pump with solids cutting action
CN102345630A (zh) * 2010-07-26 2012-02-08 株式会社久保田 泵用叶轮以及泵

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE977016C (de) * 1951-04-01 1964-11-05 Eta Corp G M B H Zentrifugal wirkendes Kreiselpumpenlaufrad mit von Schaufelrad-waenden oder von ortsfesten Waenden begrenzten Schaufeln und duesenartiger Verengung im Schaufelkanal
DE1042384B (de) * 1955-12-22 1958-10-30 Eta Corp G M B H Laufrad fuer Zentrifugalpumpen oder -geblaese
DE1176485B (de) * 1958-01-31 1964-08-20 Eta Corp G M B H Kreiselradmaschine, insbesondere Kreiselrad-pumpe, mit im Meridianschnitt sich erweiterndem Stroemungsweg
DE1171747B (de) * 1960-11-09 1964-06-04 Klein Schanzlin & Becker Ag Selbstansaugende Kreiselpumpe, insbesondere zur Foerderung von stark verunreinigten Fluessigkeiten
DE3519816A1 (de) * 1984-06-06 1985-12-12 Osakeyhtiö E. Sarlin AB, Helsinki Laufrad fuer pumpen
DE4209490A1 (de) * 1992-03-24 1993-09-30 Licentia Gmbh Flüssigkeitspumpe
US6190121B1 (en) 1999-02-12 2001-02-20 Hayward Gordon Limited Centrifugal pump with solids cutting action
US6224331B1 (en) 1999-02-12 2001-05-01 Hayward Gordon Limited Centrifugal pump with solids cutting action
CN102345630A (zh) * 2010-07-26 2012-02-08 株式会社久保田 泵用叶轮以及泵
CN102345630B (zh) * 2010-07-26 2015-10-21 株式会社久保田 泵用叶轮以及泵

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE550388C (de) Kreiselpumpe
DE2361328C2 (de) Zentrifugalpumpe mit Gasabführung aus dem Laufrad
DE880252C (de) Zentrifugalpumpenlaufrad
DE4006604A1 (de) Vorrichtung zum fluidisieren, entgasen und pumpen einer zellulosefasermaterialsuspension
EP1891334A1 (de) Kreiselpumpe
DE1403034B2 (de) Trommellaeufer
DE2341076A1 (de) Pitotrohr fuer pitotpumpen
DE581808C (de) Partiell beaufschlagte Fluegelradpumpe
DE707767C (de) Sauggeblaese
DE2414610B2 (de) Querstromlüfter
DE722424C (de) Gleichdruck-Geblaese oder Gleichdruck-Pumpe
DE1653802B2 (de) Pumpe zum foerdern von faserigen, dickfluessigen fluessigkeiten, wie mist, mit hohem gehalt an trockenmasse
DE3427584A1 (de) Injektoreinrichtung
DE1528682A1 (de) Mehrzweck-Pumpenaggregat
DE2422364A1 (de) Einrichtung bei kreiselpumpen
DE2541629A1 (de) Kreiselpumpe
CH649135A5 (de) Kleingeblaese mit sich erweiterndem, ringfoermigem schaufelkanal.
DE2357305B2 (de) Laufrad für Kreiselpumpen
DE633155C (de) Axialgeblaese oder -pumpe zum Foerdern von Gasen oder Fluessigkeiten
DE2037792A1 (de) Zentrifugalpumpe mit einfachem Einlauf
DE655826C (de) Zentrifugalpumpe
AT239427B (de) Axialgebläse
DE1428071C3 (de) Gehäuse für Querstromgebläse
AT214780B (de) Kreiselpumpe
AT126457B (de) Kreiselpumpe mit Schneidvorrichtung, insbesondere zur Förderung von Jauche.