DK147442B - Centrifugalpumpe med to pumpeenheder, der valgfrit kan forbindes i serie eller parallelt - Google Patents

Description

i 147442

Opfindelsen omhandler en centrifugalpumpe med to pumpeenheder, der valgfrit kan forbindes i serie eller parallelt til anvendelse enten til fremskaffelse af et kraftigt tryk eller til at tilvejebringe en stor gennemstrøm-5 ningsmængde.

Fra beskrivelsen til engelsk patent nr. 710 283 kendes en centrifugalpumpe med to pumpeenheder i et fælles hus, hvor den samlede pumpe omfatter et af et fra huset opra-gende håndgreb manøvreret konisk ventillegeme til valg-10 frit at tilvejebringe parallel- eller serikoblingen af de to pumpeenheder.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en centrifugalpumpe af den angivne art med et mindre pladskrævende og mere robust omstillingsorgan.

15 Dette opnås ifølge opfindelsen ved en udformning af centrifugalpumpen som angivet i krav l's kendetegnende del med i pumpehuset aksialt forløbende kanaler, der samvirker med to kanalførende dæksler på hver sin endeflade af huset, af hvilke det ene dæksel er stationært og det andet er drejeligt. Herved kan omstillingen foretages ved en sim-20 pel drejning af det drejelige endedæksel på 180°.

En sådan centrifugalpumpe er velegnet til i mindre husholdninger eller virksomheder enten at tilvejebringe en pumpning under kraftigt tryk, eksempelvis til vandingsformål, eller til at tilvejebringe en stor gennemstrøm-25 ningsmængde, eksempelvis ved tømning af beholdere og vandopsugning fra oversvømmede områder.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: 2 147442 fig. 1 er en udtrukket perspektivisk afbildning af en udførelsesf orm for den hydrauliske centrifugalpumpe ifølge opfindelsen i umonteret stand, fig. 2a og 2b viser de to pumpeenheder i centrifugalpumpen, 5 forbundet i henholdsvis serie og parallel, og fig. 3 viser kurver for trykhøjden som funktion af gennemstrømningsmængden for pumpeenheden i de to driftsformer.

På fig. 1 ses fra venstre mod højre et første, bevægeligt 10 endelegeme 1 vist i sine to mulige stillinger 1 og 1', et centralt motorhus 2 og et andet, fast endelegeme 3. Legemerne 2 og 3 samles koaksialt efter aksen AA' med den forreste overflade af endelegemet 3 liggende an imod den bageste overflade af det centrale motorhus 2. Ved monteringen 13 af endelegemet 1 bringes dettes centralakse A"A' i flugt med aksen A'A, der udgør den fælles akse for pumpeenheden.

I godstykkelsen af den bageste overflade 11 af den bevægelige endelegeme 1 er der en snegleformet udsparing 6, som i det centrale område er gennemgående til dannelse af en 20 kanal til en indsugningsstrøm kommende fra legemets forreste overflade. Uden for det centrale område har udsparingen en mindre dybde end godstykkelsen af den bageste væg af legemet 1. Udsparingen 6 har en forlængelse 6' til dannelse af en åben pumpesnegl.

25 Legemet 1 har endvidere en sidebeliggende stor udboring 7 til dannelse af en kanal imellem legemets bageste overflade II og dets usynlige forreste overflade 10, der som vist i snittene på fig. 2a og 2b er gennembrudt langs hele sin overflade, så at den er gennemtrængelig for det tilstrøm- 30 mende fluidum, der skal pumpes, og udgør en filterkurv til beskyttelse af de indvendige organer imod indløb af mulige faste partikler i fluidet.

3 147442

Legemet 1 skal drejes 180° for at overgå fra den viste stilling 1 til den viste stilling 1'.

Det centrale motorhus 2 rummer hovedsageligt en motor 25 som vist på fig. 2a og 2b i form af en elektromotor med en 5 formstøbt stator, hvis centrale boring er forsynet med et metallisk skørt 22 af forringet tykkelse, til hvilket sta-torlegemet fastklæber. Som vist på fig. 1 har motorhuset 2 ved sin forreste overflade 20 en første sidebeliggende kanal 8 med en stor udstrækning, en anden sidebeliggende 10 kanal 9 og i det aksiale område en motoraksel 21 med et tilkoblet hjul 23, der rager ud fra forsiden 20. Kanalen 8 strækker sig igennem huset 2 og udmunder på dettes usynlige bageste overflade med samme profil, og kanalen 9 udmunder imod omgivelserne igennem en afløbs- eller uddriv-15 ningsåbning 19 i det formstøbte gods. Endelig har ydervæggen af det centrale motorhus 2 forneden en udsparing 27, beskyttet af en bøjelig membran 27'. En ikke vist elektrisk kontakt i forbindelse med membranens stilling tilvejebringer en automatisk start af pumpemotoren ved neddypning af 20 pumpen i den væske, der skal pumpes, idet membranen under påvirkning af væsketrykket deformeres og slutter strømmen til motoren 25, som i det beskrevne eksempel har et omløbstal på 2900 o/min.

Den forreste overflade 30 af det faste endelegeme 3 har en 25 med den snegleformede udsparing 6 symmetrisk udsparing 36 samt en kanal 37. Den bageste overflade af det centrale motorhus 2 bærer et hjul 23' koblet til motorakselen 21 på samme måde som det forreste hjul 23, omkring hvilket hjul 23' udsparingen 36 danner pumpesneglen for den anden 30 pumpeenhed som vist på fig. 2a og 2b, der også viser korrespondancen af kanalen 37 med dels kanalen 8 i det centrale motorhus 2 og dels med den centrale tilgangsåbning i hjulet 23'.

4 147442

Legemerne 2 og 3 monteres stift sammen ved mekanisk -samling af de to legemer. Den mekaniske samling er gjort vandtæt ved hjælp af en pakning 31. Det bevægelige endelegeme 1 monteres på resten af pumpeenheden eksempelvis ved hjælp 5 af snaplåse 32 og 32', idet bærefladen trykkes an imod en pakning 33 ved lukning af snaplåsene. Ved oplåsning af snaplåsene kan legemet 1 frigøres, drejes 180° og igen tilspændes ved lukning af snaplåsene, når legemet ligger an imod den forreste overflade 20 af motorhuset 2 i stillin-10 gen 1*. Ved denne simple operation kan centrifugalpumpen ifølge opfindelsen overføres fra en tilstand med parallel drift af pumpeenhederne til en tilstand med seriedrift af pumpeenhederne som beskrevet nedenfor.

Centrifugalpumpen ifølge opfindelsen kan drives på to for-15 skellige måder, bestemt af monteringsstillingerne i det bevægelige legeme 1.

Montering i serie af de to pumpeenheder (fiq. 1 og 2a): På fig. 1 indtager det bevægelige endelegeme 1 ved montering den ved 1' angivne stilling, hvor monteringsfladen 20 11 ikke har nogen kanal i det øverste område. I det neder- ste område af monteringsfladen 11 frembyder udsparingen 6 i sit fremskudte parti 6' en ikke lukket indtrykning, som bringes i anlæg ud for det nederste parti af kanalen 8, medens kanalen 7 lukkes imod den ubrudte vægflade af det 25 venstre nederste område af overfladen 20 af det centrale motorhus 2. Der kan da strømme væske mod motorhuset 2 i-mellem 6' og 8, men ikke ad andre veje. Den trehagede pil angiver dette kredsløb. Den væske, der skal pumpes, indløber igennem den forreste, gennembrudte overflade af le-30 gemet 1', indsuges igennem en åbning 28 i hjulet 23 og strømmer videre igennem pumpesneglen 6, løber ud i området 6' og igennem kanalen 8 til kanalen 37 og igennem en åbning 28' i det andet hjul 23', igennem pumpesneglen 36, kanalen 9 og ud igennem uddrivningsåbningen 19.

1Λ7Λ42 5

Den hydrauliske væskestrøm behandles først af den første pumpeenhed i form af det første hjul 23 og den første pumpesnegl 6 og derefter af den anden pumpeenhed i form af det andet hjul 23' og den anden pumpesnegl 36, idet begge 5 pumpeenhederne aktiveres af den fælles motor 25 ved tilkoblingen til den samme motoraksel 21. Hjulene 23 og 23' er fuldstændig symmetriske, d.v.s., at skovlhjulene er orienteret i hver sin retning.

Montering i parallel af de to pumpeenheder (fiq. 1 og 2b): 10 På fig. 1 monteres det bevægelige endelegeme 1 i den ved 1 viste stilling, hvor monteringsfladen 11 ikke frembyder nogen kanal i det nederste område. I det øverste område bringes kanalen 7 for det øverste parti af kanalen 8 og det ikke lukkede fremskudte parti 6' af udsparingen 6 ud 15 for kanalen 9 i det centrale motorhus 2. Der består her to udløbsmuligheder for den hydrauliske væske igennem motorhuset 2, udtrykt på fig. 1 og 2b ved de enkelthagede og dobbelthagede pile. Den væske, der skal pumpes, indsuges langs pileretningen F igennem den gennembrudte for-20 reste overflade af det bevægelige endelegeme 1 og strømmer derfra dels (enkelthagede pile) til den centrale åbning i hjulet 23' i den anden pumpeenhed ved gennemløb af kanalen 7, kanalen 8, igennem pumpesneglen 36 og til uddrivningsåbningen 19 igennem kanalen 9, og dels (dobbelthagede 25 pile) til den centrale åbning i hjulet 23 i den første pumpeenhed, igennem pumpesneglen 6 i den første enhed og igennem kanalen 9 til udløb igennem uddrivningsåbningen 19. Den hydrauliske væskestrøm, som indløber langs pil-retningen F, behandles her samtidigt af den første pumpe-30 enhed (23, 6) og den anden pumpeenhed (23', 36).

På fig. 3 viser kurven I trykhøjden som funktion af gennemstrømningsmængden ved serieforbindelse af de to pumpeenheder. For en gennemstrømningsmængde på 0 m /h når trykket op på 40 m vandsøjle. Kurven II viser trykhøjden som funk- 147442 6 tion af gennemstrømningsmængden ved paralleldrift af pumpeenhederne. Pumpen leverer her en gennemstrømning på 12 m^/h for et tryk på 0 m vandsøjle. Den tredje, punkterede kurve III viser karakteristikken for en enkelt 5 pumpeenhed. Det ses, at pumpen ifølge opfindelsen kan tilvejebringe væsentligt forskellige pumpekarakteristikker, alt efter behovet.

De indgående dele i pumpen ifølge opfindelsen kan fremstilles af et letmetalmateriale, såsom aluminium eller en alu-10 miniumlegering for det bevægelige endelegeme 1 og det faste endelegeme 3. Det centrale motorhus 2 består af en enkelt motor formstøbt af et formstof med en begrænset vægt og fremstillingspris. Muligheden for tilvejebringelse af en automatisk start af pumpemotoren gør pumpeenhedens hånd-15 tering simpel. Der kan anvendes hjul med et ringe antal kanaler med en minimalt befugtet perimeter, eksempelvis under fem kanaler, som hver især har et større og tilnærmelsesvis kvadratisk tværsnitsprofil til at lette bortførelsen af partikler uden beskadigelse hverken af hjulet eller 20 af de indre organer. Væskestrømmen igennem kanalerne i det formstøbte motorhus virker endvidere til afkøling af dette materiale, som normalt er en dårlig varmeleder.