DE906894C - Leitrad fuer Kreiselpumpen - Google Patents

Description

• Leitrad für Kreiselpumpen Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Ausbildung der Leiträder für mehrstufige Kreiselpumpen, deren Laufräder mit radial auslaufenden Seitenwänden ausgeführt. sind.
• Bei diesen Pumpen wird das mit hoher Geschwindigkeit aus dem Laufrad austretende Wasser im allgemeinen in unmittelbarer radialer Verlängerung in das Leitrad übergeführt, wobei die Breite des Leitrades und die Breite des Laufrades im Austritt stets annähernd gleich groß sind. Im Leitrad erfolgt dann die Umsetzung der hohen Wassergeschwindigkeit in Druck. Die Umlenkung des Wassers von der Radialbewe,gung in die seitliche Bewegung und dann wieder nach innen erfolgt erst kurz vor oder nach Austritt aus dem-Leitrad. Zur Umsetzung der hohen Wassergeschwindigkeit in Druck sind zwischen den Leitradwänden Leitschaufeln angebracht. Das aus dem Laufrad austretende Wasser tritt in den Leitradeintrittsbogen des Leitrades über, an welchen sich die eigentliche Druckumsetzungsdüse anschließt. Diese Düse muß, um eine möglichst gute Druckumsetzung und damit einen guten Wirkungsgrad der Pumpe zu erzielen, genügend lang sein. Wollte man diese Forderung vollkommen erfüllen, würde der Durchmesser und damit auch das Gewicht der Pumpe unwirtschaftlich groß werden. Um noch wirtschaftlich annehmbare Abmessungen für die Pumpe zu erhalten, hat man sich bis jetzt in der Weise geholfen, daß man die Leitschaufelzahl möglichst groß wählte, um möglichst kleine Abmessungen für die einzelne Düse zu erhalten und die Düse selbst so kurz als möglich ausführte. Diese Maßnahmen hatten aber eine Minderung des Wirkungsgrades zur Folge. Außerdem ergeben sich vor allem bei kleinen Pumpen gießtechnische und fabrikatorische Schwierigkeiten, da die genaue Herstellung der kleinen Kanäle eine besonders sorgfältige Herstellungsweise erfordert und oft teure Nacharbeit notwendig macht. Auf alle Fälle erfordert die Anwendung von Leiträdern dieser Art einen verhältnismäßig großen radialen Raum, so daß ihre Verwendung eine erhebliche Gewichtserhöhung bedingt.
• Um den Gehäusedurchmesser und damit das Gewicht gering zu halten, sind die verschiedensten Ausführungen von Leiträdern vorgeschlagen worden; so z. B. Leiträder, bei denen der Verlauf der Leitkanäle im wesentlichen axial und auch schraubenförmig erfolgt. Diese Ausführungen. benötigen jedoch eine große Baulänge, wodurch ein erheblicher Teil der Gewichtsersparnis durch den gering gehaltenen Gehäusedurchmesser durch die vergrößerte axiale Baulänge wieder verlorengeht. Bei der schraubenförmigen Ausbildung ist außerdem die Druckumsetzung schlecht und damit auch der Wirkungsgrad.
• Eine Kompromißlösung zur Erreichung eines möglichst geringen Gehäusedurchmessers und einer möglichst ,geringen axialen Baulänge stellt die Ausführung eines Leitrades dar, bei der nur im Bereich des Leitradeintrittsbogens eine Erweiterung in radialer Richtung erfolgt und daran anschließend nur noch eine Erweiterung in axialer Richtung. Bei größeren Pumpenleistungen ergeben sich. bei dieser Ausführung, um die erforderlichen Querschnitte für die Flüssigkeit zu erhalten, jedoch noch erhebliche Gehäusedurchmesser.
• Es wurde auch versucht, mehrstufige Pumpen ganz ohne Leiträder auszuführen, um kleinere Durchmesser für das Pumpengehäuse zu erhalten. Hierbei mußte man aber auf .die Druckumsetzung des Wassers nach dem Austritt aus dem Laufrad verzichten. Dieses hat zur Folge, daß der Wirkungsgrad der Pumpen wesentlich schlechter und auch die mit einem Laufrad erreichbare Förderhöhe erheblich geringer wurde. Der Vorteil der Verminderung des Gehäusedurchmessers wurde also wieder durch erhebliche Verringerung des Wirkungsgrades und der Förderhöhe aufgehoben.
• Abweichend von den vorgenannten Ausführungen besteht der Erfindungsgedanke darin, daß bei einem Leitrad mit Leitradeintrittsbogen und anschließender diffusorarti.ger Druckumsetzungsdüse, bei dem je zwei aufeinanderfol.gende Leitradschaufeln sich im Bereich der Druckumsetzungsdüse, in axialer Richtung gesehen, überdecken und .die seitlichen Begrenzungsflächen des Leitrades senkrecht zu den seitlichen Begrenzungsflächen der Laufräder angeordnet sind, die innere Begrenzung des Leitradeintrittsbogens über den Bereich der Laufradflächen nach innen gezogen ist. Nach einem besonderen Merkmal der vorliegenden Erfindung kann das Leitrad so ausgebildet sein, daß dessen Breite von Beginn des Leitradeintrittsbogens an ständig, und zwar nach innen, zunimmt.
• Eine solche Ausführungsform hat den Vorteil, daß der Gehäusedurchmesser der Pumpe auf das kleinstmögliche Maß herabgedrückt werden kann, da durch,das Hereinziehen der inneren Begrenzung des Leitradeintrittsbogens, auch bei großen Pumpenleistungen, immer der erforderliche Querschnitt für die Flüssigkeit zur Verfügung steht. Die Druckumsetzungsdüse kann ohne sonstige Nachteile genügend lang ausgeführt werden, und es ist somit nur eine geringe Leitschaufelzahl erforderlich. Durch diese Merkmale ergibt sich ein, verringertes Gewicht, vereinfachte Ausführung und ,gleichzeitig ein günstiger Wirkungsgrad' der gemäß der Erfindung ausgebildeten Pumpen..
• Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens.
• Fig. i zeigt einen Aufriß im Längsschnitt auf der Linie C-D-E der Fig. a einer mehrstufigen Kreiselpumpe gemäB3 der Erfindung; Fig. g zeigt einen Schnitt auf der Linie A-B der Fig. i ; Fig.3 stellt eine Abwicklung dar, welche in Höhe des äußeren Begrenzungskreises eines Laufrades geführt worden ist.
• Die Flüssigkeit tritt von der Saugseite i kommend in das Laufrad z ein, dessen beide Begrenzungswände 3 die Laufschaufeln. seitlich begrenzen. Die Flüssigkeit verläßt das Laufrad 3 in radialer Richtung und gelangt in das Leitrad' q., dessen seitliche Begrenzungswände 5 und 9 in axialer Richtung verlaufen. Die äußere Begrenzungswand 5 des Leitrades 4 bildet .gleichzeitig die äußere Begrenzungswand des Pumpengehäuses, ist also zylindrisch. ausgeführt. Die innere Begrenzungswand 9 des Leitrades q. kann ebenfalls im wesentlichen zylindrisch ausgeführt sein. Es ist aber vorteilhaft, die innere Begrenzungswand 9 allmählich nach innen zu ziehen, wie dies in Fig. a dargestellt ist. Auf diese Weise entsteht in der einen Seitenwand des Arbeitsraumes jedes Laufrades ein nach dem Laufrad hin offener seitlicher Kanal 7, der sich von seinem Anfang, in der Drehrichtung des Rades gesehen, allmählich in radialer Richtung nach innen verbreitert. Dieser Seitenkanal ? bildet den Leitradeintrittsbogen für eine Druckumsetzungsdüse io, welche durch die Öffnung 8 mit dem Ende des Eintrittsbogens in. offener Verbindung steht und bei i i in den Saugraum der nächsten Stufe bzw. in den Druckraum der letzten Stufe mündet. In der Düse io wird die hohe Geschwindigkeit des bei 8 eintretenden Wassers in Druck umgesetzt. Es ist genügend Platz vorhanden, um die Düse io ausreichend lang zu machen und mit hinreichend großer Erweiterung auszuführen. Der Austritt aus dieser Düse am Querschnitt i i kann also mit sehr geringer Geschwindigkeit erfolgen. Die besondere Ausbildung des Leitradeintrittsbogen.s 7 und der Druckumsetzungsdüse io gestattet eine besonders günstige Wasserführung ohne nachteilige Strömungsumlenkung. Um eine möglichst radiale Zuführung des Wassers zum Laufrad der nächsten Stufe zu gewährleisten, sind hinter dem Austrittsquerschnitt i i noch besondere Führungsrippen i2 vorgesehen. An den in Fig. 2 links dargestellten Seitenkanal 7 schließt sich ein hinter der öffnung 8 beginnender zweiter Seitenkanal bzw. Leitradeintrittsbogen an, der genau so ausgebildet ist und ebenfalls in eine Druckumsetzungsdüse io mündet.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Leitrad mit Leitradeintrittsbo.gen und anschließender diffusorartiger Druckumsetzungsdüse, bei dem je 7wei aufeinanderfolgende Leitradschaufeln sich im Bereich der Druckumsetzungsdüse, in axialer Richtung gesehen, überdecken und die seitlichen Begrenzungsflächen des Leitrades senkrecht zu den seitlichen Begrenzungsflächen der Laufräder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet daß die innere Begrenzung (9) des Leitradeintrittsbogens (7) über den Bereich der Laufradflächen nach innen gezogen ist.
2. 2. Leitrad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Breie von Beginn des Leitradeintrittsbogens (7) an ständig, und zwar nach innen, zunimmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 16o 462, 235 9i6, 335 223, 362 954; österreichische Patentschrift Nr. 10 957.