DE964020C - Gehaeuse von Kreiselmaschinen fuer heisse Arbeitsmittel - Google Patents

Gehaeuse von Kreiselmaschinen fuer heisse Arbeitsmittel

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DE964020C
DE964020C DEK1953A DEK0001953A DE964020C DE 964020 C DE964020 C DE 964020C DE K1953 A DEK1953 A DE K1953A DE K0001953 A DEK0001953 A DE K0001953A DE 964020 C DE964020 C DE 964020C
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DEK1953A
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Klein Schanzlin and Becker AG
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Klein Schanzlin and Becker AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06Multi-stage pumps
    • F04D1/063Multi-stage pumps of the vertically split casing type
    • F04D1/066Multi-stage pumps of the vertically split casing type the casing consisting of a plurality of annuli bolted together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/06Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being hot or corrosive, e.g. liquid metals

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

Description

  • Gehäuse von Kreiselmaschinen für heiße Arbeitsmittel Es ist bekannt, zur Vermeidung der bei mehrstufigen Heißwasser-Kreiselpumpen im Betrieb und vor allem beim Anfahren auftretenden Verspannungen, die Betriebsstörungen und einen raschen Verschleiß zur Folge haben, die einzelnen Gehäuseglieder der Pumpe, federnd', nachgiebig auszubilden. Dadurch wird erreicht, daß die meist einseitigen Ge:hä.useverspannungen ausgeglichen werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß die möglichst starr ausgebildeten Zuganker, welche die Gehäuseglieder mit Vorspannung gegeneinan4erpressen, so gleichmäßig angezogen werden, dal im kalten Zustand der Pumpenläufer, ohne an den feststehenden Tumpeninnemteilen anzuschleifen, sich leicht drehen läßt.
  • Die elastische Ausbildung der Gehäuseglieder wurde bisher in der Weise vorgenommen, daß durch ringförmige Einschnitte von außen oder innen in den axialen Teil der Gehäuseglieder etwa U-förmige Biegequerschnitte hergestellt werden, an deren Schenkelenden die axialen Vorspannungsumd Betriebskräfte angreifen. Das federnde Verbiegen solcher Ringe ist aber meist mit einer unerwünschten Beeinflussung der radialen Zwischenwände verbunden, so daß die dort vorgesehenen Dichtplatten zwischen Läufer und Leitradwänden unkcn:trollierbar verändert werden, was ebenfalls ein Aneinanderschleifen und damit einen. vorzeitigen Verschleiß zur Folge haben kann.
  • Es wurde schon vorgeschlagen, zwecks Verminderung der Beeinflussung der federnden Biegequerschnitte auf die radialen Zwischenwände der Stufen, die axial federnden Gehäuseglieder von den Zwischenwänden zu trennen, die hiegefedernden Glieder symmetrisch. auszubilden und schließlich zwei von innen angeordnete ringförmige Eindrehungen beiderseits eines ringförmigen neutralen Mittelsteges anzuordnen, der seinerseits als einzige Verbindung des axial federnden Gehäusegliedes mit einer Zwischenwand auf diese aufgeschrumpft ist. Diese Anordnung vermeidet -weitgehend schädliche Beeinflussungen der Zwischenwände während der elastischen Verformung der federnden Glieder.
  • Nach der Erfindung bilden die Gehäuseglieder bei völliger Trennung von den radialen. Zwischenwänden zylindrische Ringe von möglichst geringer Wandstärke. Dabei dürfen sie unter der Einwirkung der axialen Druckkräfte während des Betriebes, die infolge der Verhinderung der Wärmeausdehnung zusätzlich zu der gegebenen Vorspannurig auftreten, nur innerhalb der Elastizitätsgrenze des Werkstoffes beansprucht werden. Diese Ausgestaltung der elastischen Glieder stellt zugleich. die -einfachste und somit billigste Formgebung dar.
  • Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß die Wirkung der Ringe um so günstiger wird, je größer der Unterschied zwischen dem Elastizitätsmodul der Zuganker und dem des Werkstoffes der druckelastischen Ringe ist.
  • Unter den im vorliegenden Falle: in. Frage kommenden Werkstoffen bei Berücksichtigung der hohen Temperaturen der Ringe hat sich das Gußeisen als ein besonders geeignetes Material erwiesen. Hohe Elastiziitätsgrenze bei Druckbeanspruchung (q.000 hg/cm2 und mehr), niedriger Elastizitätsmodul (1 ooo ooo und weniger), unbeeinflußte Festigkeitswerte bis 25o° lassen das sonst bei Maschlnenteilen, die hohen In:n.en.drücken und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, kaum anwe:ndbare Gußeisen als einen für den vorliegenden Zweck geradezu idealen Werkstoff erscheinen.
  • Für die Zuganker, für die nach der Erfindung im Gegensatz zu den druckelastischen Ringen die Beanspruchung möglichst niedrig und der Elastizitätsmodul möglichst hoch sein soll, -wird ein Stahl mit möglichst hohem Elastimitätsmodul gewählt. Zum Beispiel Chromstahl mit 0,6°/a C und 17°/o Cr, dessen Elastizitätsmodul etwa :2 300 000 beträgt.
  • In den meisten Fällen ist der Innendruck der in Frage kommenden mehrstufigen Kreiselmaschine so groß, daß ein nach den oben dargestellten Gesichtspunkten errechneter Ring den Innendruck nicht aufzunehmen vermag, ohne gesprengt zu -werden. Nach der Erfindung -wird diese Gefahr in einfachster und billigster Weise dadurch beseitigt, daß jeder zylindrische Ring von einem den Innendruck aufnehmenden Stahlring eng umschlossen -wird. Dieser Stahlring braucht nicht dien Ring mit Vorspannung zu umgeben, also etwa aufgeschrumpft zu sein, sondern es genügt, wenn er etwa mit der Passung Schiebesitz über den Ring geschoben wird. Der größeren Sicherheit -wegen ist es aber zweckmäßig, die Ringe aufeinander zu schrumpfen.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes bei einer mehrstufigen Höchstdruckkreiselpumpe schematisch dargestellt.
  • Auf der Welle 1 sind die Laufräder 2 aufgekeilt und fördern über die Leitradschaufeln 3 und Umkehrschaufeln q. nach. der Druckseite der mehrstufigen Kreiselpumpe. Das Gehäuse besteht aus den dreiteiligen Zwischenstücken 5, 6, 7, wovon die im Querschnitt winkelförmigen, die Leitapparate umschließenden radialen Zwischenwände 5 in besonderen Eindrehungen 8 relativ dünnwandig zylindrische Metallringe 6 tragen, die unter der Vorspannung der besonders starr ausgebildeten Zuganker stehen. Diese Metallringe 6 können über die Vorspannung hinaus, die durch: einseitige Wärmewirkungen entstehenden Spannungen elastisch. aufnehmen und vermögen damit Verspannungen des Gehäuses auszugleichen,. Die winkelförmigen Gehäuseringe, 5 sind derart angeordnet, daß der axiale Vorspannungsdruck im Gehäuse allein durch die druckelastischen Ringe 6 übertragen wird.
  • Bei den für den praktischen, Betrieb notwendigen Querschnitten der Zuganker ist die Wandstärke der Ringe 6 in; der Regel so. gering, daß sie den radialen Pumpendruck nicht ohne weiteres. aufzunehmen vermögen. Deshalb werden die Ringe 6 von Stahlringen 7 dicht umschlossen, die in ihrer Querschnittsbemessung dem Pumpeninnendruck und dem der Schrumpfspannung angeglichen sind.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Gehäuse für mehrstufige Kreiselmaschinen für heiße Arbeitsmittel mit von den radialen Zwischenwänden getrennten, durch Zuganker gegeneinandergepreßten Gehäusegliedern, gekennzeichnet durch eine im Verhältnis zum Querschnitt der Zuganker (9) so dünnwandige zylindrische Ausbildung der unter Vorspannung der Zuganker (9) stehenden Gehäuseglieder (6), daß diese Gehausegli.eder (6) sich bei einseitiger Wärmedehnung um den Betrag dieser Dehnung unter dem Einfluß der im Verhältnis zu ihnen annähernd starren Zuganker (9) elastisch deformieren., wobei die sich in den. Gehäusegliedern (6) ergebende Spannungssumme aus Vorspannung und Wärmespannung innerhalb der Elastizitätsgrenze bleibt.
  2. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseglieder (6) aus einem Werkstoff mit kleinerem Elastizitätsmodul als dem der Zuganker bestehen.
  3. 3. Gehäuse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (9) aus einem Werkstoff mit möglichst hohem, die Gehäuseglieder (6) aus einem Werkstoff mit möglichst niedrigem Elastizitätsmadul bestehen.
  4. 4.. Gehäuse nach den Ansprüchen r bis 3, dadurch gekennzeichnet, d.aß die Gehäuseglieder (6) aus Gußeisen bestehen.
  5. 5. Gehäuse nach den Ans.prücheu r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuseglied (6) als zylindrischer Ring ausgebildet ist und von einem den Innendruck aufnehmenden Stahlring (7) eng umschlossen ist.'
  6. 6. Gehäuse nach den Ansprüchen z bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlringe (7) auf die Ringe (6) aufgeschrumpft sind und daß die sie aufnehmenden radialen Zwischenwände (5) in axiale Verschiebungen zuilas seniler Führungsverbindung stehen.
DEK1953A 1950-02-28 1950-02-28 Gehaeuse von Kreiselmaschinen fuer heisse Arbeitsmittel Expired DE964020C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0480261A1 (de) * 1990-10-09 1992-04-15 KSB Aktiengesellschaft Leiteinrichtung
DE4230713A1 (de) * 1992-09-14 1994-03-17 Klein Schanzlin & Becker Ag Mehrteiliges Stufengehäuse
US6568904B1 (en) * 1994-09-20 2003-05-27 Hitachi, Ltd. Fluidal machine

Cited By (4)

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US6749397B2 (en) * 1994-09-20 2004-06-15 Hitachi, Ltd. Fluidal machine

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