DK168236B1 - Køling af magnetkobling i pumper - Google Patents

Description

DK 168236 B1

Opfindelsen angår en indvendig fortandet gearpumpe med magnetkobling mellem pumpens drivmotor og pumperotor, og hvor rotorens bagside er udformet til at udvirke en aktiv strømning af pumpemedie gennem magnetkoblingen 5 via et kanalsystem.

Pumper med magnetkobling mellem drivmotoren og pumperotor anvendes til pumpning af væsker, såsom kemikalier, brandfarlige væsker, fødevarer etc., hvor der kræves eller det er ønskeligt med en totalt lækfri pum-10 pe.

Dels på grund af hvirvelstrømme i magnetkoblingen forårsaget af rotationen af permanentmagneterne og dels på grund af lejetab og hydraulisk tab kan magnetkoblingen blive utilladelig varm, således at det er nødvendigt 15 med køling af denne. Det gøres ved kendte konstruktioner ved med trykfaldet over pumpen at lede en delmængde pumpemedie gennem koblingen. Dette har imidlertid nogle ulemper, navnlig at pumpemediernes viskositet i sig selv er forskellig, og desuden er temperaturafhængig samt at 20 trykfaldet over pumpen varierer, så man ikke har styr på kølemediet dvs. delmængden af pumpemediet, der ledes til kølingen. Det betyder, at kølingen af magnetkoblingen skal laves specielt fra gang til gang tilpasset det specifikke pumpemedie og dets temperatur. Lækagen af 25 pumpemediet til kølingen betyder desuden en nedsat pumpeydelse, ligesom der er overhængende risiko for, at blændeåbningen for pumpemediet til kølingen kan stoppe til, da den er meget lille.

Formålet med opfindelsen har været at foretage en 30 effektiv køling af en indvendig fortandet gearpumpes magnetkobling ved hele tiden at trække nyt purapemedie ind gennem koblingen, og tilstræbe uafhængighed af pumpeydelsen og pumpemediets viskositet, trykfaldet over pumpen og pumpens omdrejningsretning. Desuden har det 35 været formålet med kølesystemet, at der ikke forekommer en øget lækage i pumpen, og at de stationære gennem- DK 168236 B1 2 strømningsåbninger har en størrelse, så tilstopning undgås. Dette er opnået med opfindelsen ved, at bagsiden af pumperotoren sidder tætnende ind i en fordybning i pumpekammeret, og at der i den ene side af denne fordyb-5 ning er en udskæring ud til pumpekammeret, således at der kan strømme pumpemedie ind på rotorens bagside og videre gennem kanalsystemet til magnetkoblingen til køling heraf. Derfra strømmer pumpemediet videre gennem kanalsystemet og via udskæringen ud i hovedstrømmen, 10 hvor der sker en opblanding i denne. Strømningsforholdene omkring udskæringen er således, at der sker en effektiv opblanding i hovedstrømmen. Konstruktionen er udformet således, at udskæringen er placeret enten på pumpens sugeside eller på pumpens trykside. Hvad der er pumpens 15 trykside eller sugeside afhænger af pumpens omdrejningsretning. Ved at placere åbningen på denne måde, bliver der ingen forbindelse for transport af væske fra pumpens trykside til dennes sugeside. Der er altså ingen lækage i pumpen, som skyldes kølesystemet. Udskæringen er med* 20 den angivne konstruktion mulig at udforme tilstrækkelig stor til, at der foregår en god opblanding med den kolde hovedstrøm. Konstruktionen gør det muligt at dimensionere kanalerne i kølesystemet så store, at der ikke er risiko for tilstopning.

25 I de efterfølgende patentkrav 2-5 er der angivet en særlig udformning af pumpens rotor til udvirkning af den aktive strømning af pumpemedie til køling af magnetkoblingen, ligesom der er angivet særlige udformninger af kanalsystemet.

30 Et udførelseseksempel for opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med medfølgende tegning, der illustrerer dette. På tegningens

Fig. 1, er vist et længdesnit igennem pumpen, 35 Fig. 2 er vist et tværsnit i pumpehuset,

Fig. 3, er vist et tværsnit gennem pumperotor, og 3 DK 168236 B1

Fig. 4, er vist pumperotoren i sin længdeudstrækning, delvis i snit.

Den på tegningen viste pumpe omfatter et pumpehus 5 2, hvori er placeret en pumperotor 4. Pumperotoren træk kes af en ikke vist elektromotor over en magnetkobling 6. Pumpen omfatter en konsol 8, hvori er lejret en trækaksel 10 for elektromotoren, og til hvis anden ende inden i pumpen er fastgjort den ydre del 12 af magnet-10 koblingen. I pumpehuset 2, hvori pumpekammeret 16 er udformet, er der i bagdækslet 14 lejret en aksel 18, hvis ene ende bærer pumperotoren 4, og hvis anden ende bærer den anden indvendige del 20 af magnetkoblingen. De to dele af magnetkoblingen er adskilt af en hætte 22, 15 der indkapsler pumpens væskedel.

For køling af magnetkoblingen med pumpemediet er der i pumperotoren lavet fire radiært forløbende kanaler 24, der står vinkelret på hinanden, og som på rotorens periferi ender i en undersænkning 25.

20 I rotorakslens længdeakse er der fra enden ved hættens 22 endevæg en kanal 26, der strækker sig frem til rotorens kanaler. Kanalen 26 er ført ud gennem den bolt 28, hvormed bæringen 30 for magnetkoblingens indvendige part er fastgjort. Fra pumpekammeret er der fri 25 adgang for pumpemediet ind i hætten 22 via passager 32'i bagdækslet 14, hvortil rotorens leje 36 er fastgjort.

Under drift vil pumpemedie i rotorens kanaler 24 af centrifugalkraften slynges ud mod væggen i pumpekammeret, og ved rotorens periferi vil der gennem en udskæ-30 ring 38 i væggen ske en opblanding med pumpens hovedstrøm. Som følge heraf opstår der undertryk i rotorakslens kanal 26, hvorved der gennem denne ansuges pumpemedie til rotorkanalerne. Herved vil der opstå et flow fra udskæringen 38 til kammeret 40 videre gennem pas-35 sagerne 32 og ind i ringspalten mellem hætten 22 og den indvendige part 20 af magnetkoblingen, hvorved koblingen 4 DK 168236 B1 afkøles. Det bemærkes for en ordens skyld, at det ikke er væsentligt for funktionen, at udskæringen 38 har netop den på tegningen viste form, blot skal der være forbindelse til hovedstrømmen.

5 Med opfindelsen er der på enkel måde frembragt en køling af magnetkoblingen, som er uden ulemperne ved den kendte køling, hvor kølemidlet trækkes gennem magnetkoblingen på basis af trykforskellen mellem pumpens suge-og trykside.

Claims (6)

1. Indvendig fortandet gearpumpe med magnetkobling mellem drivmotor og pumperotor (4), hvor pumperotorens bagside er udformet til at udvirke en aktiv strømning af pumpemedie gennem magnetkoblingen (6) via et kanalsy- 5 stem, kendetegnet ved, at bagsiden af pumperotoren (4) sidder tætnende ind i en fordybning i pumpekammeret (16), og at der i den ene side af denne fordybning er en udskæring (38) ud til pumpekammeret (16), således at der kan strømme pumpemedie ind på rotorens 10 bagside og videre gennem kanalsystemet via magnetkoblingen til køling af denne, tilbage til udskæringen (38) ud i hovedstrømmen, hvor der sker en opblanding i denne.

2. Pumpe ifølge krav 1, kendetegnet ved, 15 at rotoren (4) er udformet med en eller flere kanaler (24), der forløber fra den inderste ende af en langsgående kanal (26) i rotorakslen (18) og mod rotorens periferi fortrinsvis udmundende ved periferien, og hvor indløbet til kanalen (26) i rotorakslen er placeret ved 20 magnetkoblingen (6), fortrinsvis ved dens fjerneste ende, således at der under pumpens drift opstår en pumpevirkning i rotorkanalerne (24), der bevirker et flow af pumpemedie fra kammeret (40) gennem magnetkoblingen (6), idet pumpemediet suges ind gennem kanalen (26) i 25 rotorakslen (18) og via kanalerne (24) i rotoren (4) pumpes tilbage i kammeret (40) og pumpemediet i koblingen opblandes med pumpens hovedstrøm gennem udskæringen (38) i sidevæggen.

3. Pumpe ifølge krav 2, kendetegnet ved, at kanalen (26) i rotorakslen (18) er udformet som en enkelt kanal i akslens længdeakse. 6 DK 168236 B1

4. Pumpe ifølge krav 2 eller 3, kendetegnet ved, at kanalerne (24) i pumperotoren forløber radiært.

5. Pumpe ifølge krav 4, kendetegnet ved, at pumperotoren (4) er udformet med fire kanaler (24) , der står vinkelret på hinanden.

5 DK 168236 B1

6. Pumpe ifølge krav 2, 4 eller 5, kendete g-10 net ved, at kanalerne (24) udmunder i undersænkninger (25) på rotorens periferi.