DK144389B - Cirkulationspumpe isaer til opvarmnings og brugsvandsanlaeg - Google Patents

Description

i 144389

Opfindelsen angår en cirkulationspumpe, især til opvarmnings- og brugsvandsanlæg, og hvor pumpehuset ved hjælp af en skillevæg er delt i et pumpekammer, som indeholder et løbehjul og et rotorkammer, som indeholder en rotor, 5 der indgår i en til pumpen hørende spalterørsmotor, og hvor pumpekammeret og rotorkammeret er forbundet med hinanden gennem lejespalten i et radialleje, hvilken skillevæg overskylles af den pumpede væske, f.eks. vand.

Sådanne pumpe anvendes først og fremmest til at fremkalde 1° tvungen cirkulation af vandet i opvarmningsanlæg samt brugsvandsanlæg. Skillevæggen hindrer passage frem og tilbage af vand mellem pumpekarameret og rotorkammeret, så at tilsmudsning af lejerne og dermed blokering af rotoren ungås. Skillevæggen sørger desuden for bortledning af størstede-len af den af motoren udviklede varme til det gennem pumpekammeret strømmende vand. Når varmebortledningen fra motoren er et problem, er det fordi, at kun ca. 20% af varmen i statorviklingerne (i spalterørsrummet) afgives direkte til omgivelserne. Resten af varmen må passere gennem motorens ΟΛ spalterør ind i rotorkammerets vand og derfra hen til skillevæggen, hvor den overføres til det gennem pumpekammeret pumpede vand.

Vandtemperaturen i rotorkammeret vil til stadighed ligge over temperaturen af vandet, der passerer gennem pumpe- O c kammeret. Herved kan der opstå lejeproblemer, fordi der, hvis trykket i rotorkammerets vand falder til under en bestemt værdi, vil dannes dampblærer i vandet, så at man risikerer tørløb af lejerne, hvilket kan beskadige lejerne alvorligt. Der må også regnes med lejeproblemer, såfremt der i det vand, der skal pumpes gennem et opvarmningsanlæg, findes mange luftbobler. Disse vil nemlig i pumpekammeret blive trængt indad og samle sig ved pumpeakselens omkreds ved den ende af radiallejet, som vender mod pumpesiden, hvorved der er fare for, at dette leje løber tørt og efter en vis tid ødelægges.

2 144389

Pra USA patentskrift 3.067.690 kendes cirkulationspumper af spalterørstypen og med en skillevæg mellem pumpekammeret og spalterørsmotorens roterkammer, ved hvilke der til af-luftning af rotorkammeret og køling og smøring er tilveje-5 bragt en væskestrømning i rotorkammeret og forbi lejerne, idet der fra pumpens trykzone føres vand ind i rotorkammeret, -eventuelt gennem huller eller spalter i skillevæggen, og forbi lejerne og videre ind i pumpens sugerum. Selvom der er god køling og smøring, er der dog en vis fare for, at 10 den strømmende væske i rotorkammeret vil afsætte urenheder i lejerne.

Endvidere er det fra tysk fremlæggelsesskrift 1.703.266 kendt at modvirke dannelsen af luftblærer omkring den roterende aksel i sådanne pumper ved at udforme en kanal i 15 akselen, hvorigennem luften kan afgå.

Endelig er det fra tysk offentliggørelsesskrift 2.529.399 kendt at udforme skillevæggen i sådanne pumper, således at de overskylles af det pumpede vand til forbedring af varmetransporten fra spalterørsrummet. Fælles for de kendte kon-20 struktioner er i øvrigt, at de er temmelig komplicerede.

Formålet med opfindelsen er at anvise en cirkulationspumpe af den ovenfor nævnte art, som dels er meget simpelt udformet,dels hindrer tilsmudsning og tørløb af lejerne, og som desuden muliggør en meget effektiv varmeudveksling mellem 25 rotorkammeret og pumpekammeret gennem skillevæggen med hen blik på forbedring af varmetransporten fra spalterørsrummet.

Cirkulationspumpen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der findes mindst én kanal, der fører fra pumpens trykzone til radiallejets mod pumpesiden vendende ende. Herved 50 opnås foruden konstruktiv enkelhed en nedsat fare for tør løb, fordi det væsketryk,der opbygges ved pumpesiden af radiallejets spalte, vil være af samme størrelse som det, der findes i pumpens trykzone (og dermed altså svarende til summen af systemtrykket i anlægget og pumpetrykket), og dette 3 144389 tryk vil forplante sig ind i rotorkammeret, så at trykket her også bliver højt. Derved reduceres faren for uheldig dampdannelse i vidt omfang. Da der ikke er nogen væskestrømning gennem lejespalten, vil eventuelle luftblærer i 5 den pumpede væske ikke fremkalde tørløb af lejet. Endelig opnås en forbedret varmebortledning ved skillevæggen.

Ifølge opfindelsen kan den eller de nævnte kanaler forløbe radialt og være afgrænset af. et ved siden af skillevæggen anbragt skiveformet ledeapparat, idet kanalens eller ka-nalernes yderste del, som danner indløbsåbningen,befinder sig i pumpens trykzone, medens kanalens eller kanalernes inderste del befinder sig ved et ringrum ved radiallejets lejespalte og strækker sig rundt om pumpeakselen og her via en slidsformet udløbsåbning kommunikerer med pumpe-15 kammeret. Derved opnås, at den væske, der strømmer gennem kanalen eller kanalerne, kan løbe tilbage til pumpekammeret, hvorved det modvirkes, at luftblærer kommer ind i lejespalten. Hertil kommer, at varmebortledningen via den pumpede væske øges, fordi det areal, via hvilket varmeover-20 gangen sker (nemlig via skillevæg + ledeapparat) øges.

Desuden kan ifølge opfindelsen tværsnittet af kanalens eller kanalernes indløbsåbning være større end tværsnittet af den eller disse kanalers udløbsåbning, hvorved opbygningen af et højt væsketryk ved lejespalten sikres.

25 Fremdeles kan ifølge opfindelsen ledeapparatet være rota tionssymmetrisk og have et centralt hul, hvis areal er større end tværsnitsarealet af pumpeakselen, hvilken sidste strækker sig gennem hullet, hvorhos udløbs åbningen for kanalen kan være bestemt af området mellem det cen-20 trale huls hulrand og pumpeakselens overflade. Derved fås en hensigtsmæssig afstrømning af væske fra kanalen til pumpekammeret.

Endvidere er det ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at yderdiameteren af ledeapparatet er 0,5-1,8 gange yder- 4 144389 diameteren af løbehjulet.

Ifølge opfindelsen kan ledeapparatet og skillevæggen mest hensigtsmæssigt være føjet sammen til en enhed ved hjælp af svejsning.

5 Endelig kan der ifølge opfindelsen på skillevæggen eller ledeapparatet være tilvejebragt fremspring, som fastlægger afstanden mellem disse dele og dermed bredden af kanalen, hvorhos de steder, hvor skillevæggen og ledeapparatet er føjet sammen, findes ved de nævnte fremspring. Derved op-1Q nås yderst simpel konstruktion.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, som viser en udførelsesform for centrifugalpumpen ifølge opfindelsen set fra siden delvis i snit.

Den viste pumpe har et hus 1, som ved hjælp af en skille-15 væg 3, der rager i hovedsagen radialt ud fra huset l's længdeakse 2, er delt i et pumpekammer 4 og et rotorkammer 5, Pumpekammeret indeholder et løbehjul 8,medens kammeret 5 indeholder en rotor hørende til pumpens elektromotor. Elektromotorens aksel 6 - pumpeakselen - som 2Q bærer løbehjulet, er ført gennem skillevæggen 3, idet den er lejret i et radial-aksialleje 7 heri. Radiallejedelen 7' i dette leje er anbragt i en i skillevæggen 3 udformet skål, medens lejets indre ring 7” er fast forbundet med akselen 6. Mellem radiallejedelen 7’ og akselen 6 findes 25 en lejespalte 7a.

Pumpen har et sugerum 9 og en trykzone 10. De indføjede pile viser vandets strømningsfaaner.

På den ene side af skillevæggen 3 er der monteret et ledeapparat 11, som fastlægger en i hovedsagen radialt indad- 30. forløbende kanal 12, Denne kanal forløber fra pumpens trykzone 10 til pumpesiden af radiallejet 7r, 7a.

5 144389

Den radialt betragtet inderste ende af kanalen befinder sig i området for lejespalten 7a og danner et ringformet rum 12' rundt om pumpeakselen 6. Her har kanalen en udløbsåbning i form af en ringspalte 12b, som indmunder i pumpe-5 kammeret nær løbehjulets 8 nav.

Ledeapparatet 11 kan som vist have form som en rotationssymmetrisk skive, som er forsynet med et centralt hul, så at den nævnte udløbsåbning 12b fastlægges af det område, som befinder sig mellem hulranden og den overfor liggende 10 akseloverflade.

Trykket i trykzonen 10 svarer til summen af systemtrykket i anlaagget og det af løbehjulet 8 frembragte pumpetryk.

Dette tryk overføres gennem åbningen 12a og kanalen 12 til lejespalten 7a og ledes derfra ind i rotorkammeret 5, der 15 således i sammenligning med hidtil kendte pumper af denne art bliver undergivet et forholdsvis højt tryk. Derved udelukkes dampbobbeldannelse og de dermed følgende ulemper i rotorkammeret 5.

Tyærsnittet af udløbsåbningen 12a er fortrinsvis større 20 end tværsnittet af udløbsåbningen 12b.

Det er bedst, såfremt ledeapparatets 11 yderdiameter er 0,5-1,8 gange løbehjulets 8 yderdiameter.

Hvis den væske, f,eks. vand, der skal pumpes, indeholder luftblærer, vil disse samle sig i løbehjulsrummets cen-25 trale del, altså først og fremmest ved akselens overflade mellem løbehjulet 8 og ledeapparatet 11. Den stadige væskestrøm gennem udløbsåbningen 12b i retning af løbehjulet 8 forhindrer dog, at luftblærerne kan nå ind til lejespalten 7a gennem åbningen 12b og fremkalde tørløb af lejet.

20 Det v;q afhænge af valget af tværsnitsforholdet mellem indløbsåbningen 12a og udløbsåbningen 12b, hvor meget vand der vil strømme hen over skillevæggen 3. Ved passende valg

Claims (2)

144389 af tværsnitsforholdet kan man - afhængigt af de pågældende driftstilstande og konstruktive træk - få en optimal varmeudveksling mellem rotorkammeret 5 og pumpekammeret 4 via skillevæggen.

5 For at lette fremstilling og montage af ledeapparatet 11 og skillevæggen 3 er disse fortrinsvis af presset stålplade. Delene samles ved svejsning. På skillevæggen eller ledeapparatet kan der være tildannet fremspring 13, som bestemmer afstanden mellem disse dele og dermed bredden 10 af kanalen 12. Ved disse fremspring findes svejsningerne mellem skillevæggen og ledeapparatet. I stedet for en enkeltkanal med en rundtgående indløbsåbning 12a kan der være tilvejebragt flere kanaler med særskilte indløbsåbninger,hvilke sidste indmunder i tryk-15 zonen 10. Disse kanaler løber da ved radiallejets pumpeside over i et enkelt ringformet rum, så at der foreligger symmetriske strømningsforhold i lejespalten 7a og i ringrum 12' plus udløbsåbning 12b (symmetriaksen er pumpens akse 2). 20 i. Cirkulationspumpe, især til opvarmnings- og brugsvandsanlæg, og hvor pumpehuset (1) ved hjælp af en skillevæg (3) er delt i et pumpekammer (4), som indeholder et løbehjul (8),og et rotorkammer (5), som indeholder en rotor, der indgår i en til pumpen hørende spalterørsmotor, og hvor 25 pumpekammeret (4) og rotorkammeret (5) er forbundet med hinanden gennem lejespalten (7a) i et radialleje (7r), hvilken skillevæg overskylles af den pumpede væske, f.eks. vand, kendetegnet ved, at der findes mindst én kanal, der fører fra pumpens trykzone (10) til radiallejets (7', 7a) mod pumpesiden vendende ende.

2, Pumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den