EP0733808A1 - Kreiselpumpe - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a centrifugal pump, in the housing of which one or more impellers are arranged, flow-carrying parts being arranged in the region of the flow openings preceding the impellers.
- so-called guide ribs or swirl crosses are arranged in centrifugal pumps in an intake manifold, an inlet housing, a suction line or the like, with the aid of which the inflow to the impeller is to be improved.
- This is common in a wide variety of pump types, both with radial and axial inflow to the impeller and also with pumps with and without a continuous shaft.
- the pump characteristic curve is stabilized by directing a swirling pump inflow and supplying the pumped medium to the impeller largely at a constant angle.
- these ribs are made thin and run in the radial direction predominantly parallel-walled or deviate only very little from the parallelism.
- the aerodynamic advantages of these ribs also include disadvantages in terms of production.
- the ribs are to be inserted as loose parts in a core box and represent an additional outlay in terms of production.
- the ribs can also be provided as stationary elements. Then, however, they are exposed to increased wear during the molding processes. The ribs are also at risk of breakage. On the one hand when molding a cast housing and on the other hand under unfavorable operating conditions when oscillations and vibrations can occur.
- ribs are exposed to cavitation erosion.
- a so-called part-load vortex forms in the impeller inlet, which rotates with the direction of rotation of the impeller.
- the part-load vortex can be regarded as a flow that leaves the impeller in the region of the impeller inlet diameter, flows against the pumped medium, and then re-enters the impeller on a smaller diameter.
- this partial load vortex rotates around the axis of rotation of the impeller in the area of the impeller inlet diameter.
- the invention is based on the problem of developing an aerodynamic solution for an impeller inflow which avoids the above-mentioned disadvantages with the simplest manufacturing technology.
- This problem is solved with the features of claim 1.
- the solution according to the invention results in a flow-guiding part which is shaped as a wall projection of the peripheral surface of the flow opening. If a housing part forming the inlet is formed as a sheet metal part, then the flow-guiding part can be pressed into the flow cross-section like a type of bead. In the case of training as an individual part, it can merge into the peripheral surface. If the housing is designed as a cast part, then the contour of a core can be designed without the use of insert parts in such a way that the peripheral surface of the flow opening has the shape mentioned above.
- the wall projection according to the invention improved the noise and cavitation behavior.
- the protrusion thus represents a change in cross-section that develops directly from a housing wall. Operational hazards due to broken ribs are thus avoided in the most effective manner.
- Embodiments of the invention provide that two surfaces of the wall surface of a wall protrusion run predominantly in the flow direction and a surface opposite an impeller extends transversely to the flow direction, or that a wall protrusion is formed by at least three surfaces that merge into the peripheral surface of a flow opening.
- the shape of the wall projection is comparable to a kind of corner or a pyramid-shaped or truncated-pyramid-shaped body. This body is located with its base on the peripheral surface of the flow opening and merges into the peripheral surface or develops from it.
- Two surfaces run from the wall projection in the flow direction and exert a guiding function on the flow.
- a third surface lies directly opposite the impeller inlet cross-section and has a large area.
- the vortex intensity is reduced for the period of time when this rotating part-load vortex sweeps past the surface opposite an impeller.
- the partial load vortex can emerge from the impeller again unhindered at the end of this surface, as a result of which the formation of a rib that is common Dead space vortex is significantly reduced. Cavitation damage to the housing wall surface caused by dead space vortices can thus be effectively reduced.
- This also supports a further embodiment of the invention, according to which one of the surfaces extending in the direction of flow runs approximately tangentially to the peripheral component of an impeller. This ensures a course of the wall protrusion that prevents a part-load vortex from exiting the impeller in the largest possible area. In the direction of rotation of the impeller, this course of the wall surface first opens the inflow to the impeller and then the exit of a partial load vortex from the impeller. This can significantly reduce the negative effects of a part-load vortex, which means that the pump requires less power. In contrast, a rib represents only a slight resistance to a part-load vortex, so that it can turn away from the direction of rotation and can have negative effects after the rib.
- the surfaces of the wall protrusion extending in the flow direction enclose an opening angle between them which is in the range between 75 and 130 °. Experiments have shown very good results with angles that were in the region of 90 °.
- the transitions between the individual flow-guiding surfaces and the transition into the peripheral surface of the housing wall have corresponding rounding radii or chamfers.
- a centrifugal pump is shown, the housing 1 is designed as a casting and each has an integrated suction port 2 and 3 pressure port.
- the suction nozzle 2 is designed as a suction manifold, which ensures that a delivery medium flowing to a pump impeller 4 is deflected.
- the suction nozzle 2 or suction manifold can also be designed as an independent component which can be flange-mounted on the housing, for example.
- the inflow to the housing 1 is also possible from the axial direction.
- the centrifugal pump itself can - as shown - be designed in one stage or in several stages by further components arranged downstream of the impeller 4. In the case of a multi-stage design with single-flow or multi-flow and counter-rotating impeller arrangements, the design according to the invention can also be used.
- the housing 1 or the suction nozzle 2 has a flow opening 5 in front of the first impeller 4, through which a conveying medium leaves a suction nozzle 2 and enters an impeller 4.
- this flow opening 5 one or more wall projections 6 are arranged, which have a flow-guiding function.
- a surface C of the wall projection 6 directly opposite an impeller 4 prevents a part-load vortex emerging from the impeller 4 from spreading.
- the surfaces of the wall projection 6, of which the surface A visible here has a flow-guiding function, are explained in more detail in the following figures.
- FIG. 2 a section from an axial suction nozzle 2 is shown for better understanding, the flow opening 5 of which is shown in perspective with two wall projections 6.
- the straight arrow corresponds to the direction of flow of an inflowing medium.
- the curved arrow symbolizes the direction of rotation of an adjacent, but not shown, impeller.
- the lower wall protrusion 6 here is only partially visible, while on the upper wall protrusion 6 here the areas are identified with large letters A - C and the side lines with small letters A - c.
- Surface C is directly opposite an impeller and runs across the direction of flow.
- the vertical course to the axis of rotation of the impeller is not mandatory, slight inclinations with respect to a vertical are without influence.
- the two surfaces A and B are used to flow the fluid and run in the direction of flow.
- the surfaces A and B meet in the area of an edge c and form an angle between them. This can be of the order of 75 ° to 130 °.
- the course of the surfaces A - C does not have to be straight and flat, as shown in the figures. It can also run differently, for example slightly curved three-dimensionally.
- the surfaces can also be stepped, slightly offset or similar.
- a so-called part-load vortex emerges from an impeller and rotates in the direction of rotation of the run.
- a partial load vortex extending into the suction port 2 would be braked on the surface A and would be prevented from spreading by the surface C.
- the blocked cross-section is released again by the surface B, which is approximately tangential to the circumferential component of an impeller.
- the part-load vortex has the property of exiting the impeller in the region of the circumferential surface from the flow opening 5 and flowing back to the impeller in the region of the axis of rotation.
- the size of the area C is determined by the ratio of the two side lines a, b to one another.
- the side line a is formed by the adjoining surfaces A and C and the side line b is formed by the abutting surfaces C, B.
- the ratio of the side lines a to b is equal to or less than 1.
- the wall projection 6 shown in FIG. 2 its shape resembles an oblique pyramid.
- a mapping of the side lines a - c in the form of connecting Side surfaces apart This could be the case, for example, if a more or less wide chamfer is attached to the side lines a - c in connection with the removal of burrs.
- FIG. 3 shows an example in which a suction nozzle 2 is formed as a sheet metal part.
- the wall projection 6 can be pressed into the wall surface using suitable tools.
- the areas A, B develop directly from the wall surface or peripheral surface that surrounds the flow opening 5.
- the curved arrow again indicates the direction of rotation of the impeller, which would be located above the drawing plane.
- a partial load vortex emerging from the impeller and rotating with it would be braked on the surface A located behind the side line a and here perpendicular to the plane of the drawing.
- a surface C delimited by the side lines a, b and the circumference U prevents the part-load vortex from spreading.
- the areas C are only shown schematically in FIG. 3 because they are not visible due to the course of the cutting line.
- FIG. 4 shows an embodiment in which the suction nozzle 2 can be designed as a cast construction.
- FIG. 5 shows an embodiment in which a wall projection 6 can be machined by machining and in Fig. 6 the wall projection 6 is inserted as a separate item in a suction nozzle. Its attachment can be done from outside by known means. 5 and 6 it can also be seen that the side lines a, b or the surfaces A, B adjoining them can enclose a different angle ⁇ between them. A bisector of this angle ⁇ does not go through the axis of rotation of the impeller, but rather runs clearly outside of it. It can also be seen that the inclination of the wall surfaces varies slightly. Here, the wall surface B adjoining the side line b should run approximately tangentially to the peripheral component of an impeller in order to prevent the formation of dead space vortices which cause cavitation damage, as seen in the direction of rotation in the region behind the wall projection 6.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, in deren Gehäuse ein oder mehrere Laufräder angeordnet sind, wobei im Bereich von den Laufrädern vorangestellten Durchflußöffnungen strömungsführende Teile angeordnet sind.
- Im allgemeinen sind bei Kreiselpumpen in einem Einlaufkrümmer, einem Zulaufgehäuse, einer Saugleitung oder dergleichen sogenannte Leitrippen oder Drallkreuze angeordnet, mit deren Hilfe die Zuströmung zum Laufrad verbessert werden soll. Dies ist bei den verschiedensten Pumpenbauarten gebräuchlich, sowohl mit radialer, als auch mit axialer Zuströmung zum Laufrad und auch bei Pumpen mit und ohne durchgehender Welle. Mit Hilfe dieser Rippen wird eine Stabilisierung der Pumpenkennlinie erreicht, indem eine drallbehaftete Pumpenzuströmung gerichtet und dem Laufrad das Fördermedium weitgehend unter einem konstanten Winkel zugeführt wird. Diese Rippen sind nach allgemeinen strömungstechnischen Überlegungen dünn ausgeführt und verlaufen in radialer Richtung überwiegend parallelwandig bzw. weichen nur sehr wenig von der Parallelität ab.
- Die strömungstechnischen Vorteile dieser Rippen beinhalten aber auch herstellungstechnische Nachteile. Bei gegossenen Pumpengehäusen sind die Rippen als Losteile in einen Kernkasten einzulegen und stellen einen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung dar. Bei geschickter Anordnung einer Kernteilung können die Rippen auch als stationäre Elemente vorgesehen werden. Dann sind sie jedoch bei den Ausformvorgängen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Weiterhin sind die Rippen bruchgefährdet. Einerseits beim Ausformen eines gegossenen Gehäuses und andererseits bei ungünstigen Betriebsverhältnissen, wenn Schwingungen und Vibrationen entstehen können.
- Weiterhin sind derartige Rippen einer Kavitationserosion ausgesetzt. Während des Betriebes einer Kreiselpumpe in Mengenbereichen, die kleiner als die Auslegemenge sind, bildet sich im Laufradeintritt ein sogenannter Teillastwirbel, der mit der Drehrichtung des Laufrades rotiert. Der Teillastwirbel kann als eine Strömung angesehen werden, die im Bereich des Laufradeintrittsdurchmessers das Laufrad verläßt, dem Fördermedium entgegenströmt, um dann auf kleinerem Durchmesser wieder in das Laufrad einzutreten. Gleichzeitig rotiert dieser Teillastwirbel um die Drehachse des Laufrades im Bereich des Laufradeintrittsdurchmessers. Befindet sich nun im Gehäuse im Bereich einer Durchflußöffnung, die einem Laufradeintritt gegenüberliegt, eine Einlaufrippe oder ein sogenanntes Drallkreuz, dann prallt der Teillastwirbel mit diesen Einbauten jedesmal zusammen. Dadurch entsteht drehsinnabgewandt nach den Einbauten ein Raum, in den sich, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, ein mehr oder weniger starker Totraumwirbel bildet. Dies führt zu zusätzlichen Geräuschen, Schwingungen zum Bruch dieser Bauteile und auch zu Kavitationserosion. Letztere kann im schlimmsten Fall eine Gehäusewandung zerstören.
- Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, für eine Laufradzuströmung eine strömungsgünstige Lösung zu entwickeln, die bei einfachster fertigungstechnischer Herstellung die obengenannten Nachteile vermeidet. Die Lösung dieses Problems erfolgt mit den Merkmalen des Anspruches 1. Die erfindungsgemäße Lösung ergibt ein strömungsführendes Teil, welches als Wandvorsprung der Umfangsfläche der Durchflußöffnung geformt ist. Falls ein den Zulauf bildendes Gehäuseteil als Blechformteil ausgebildet ist, dann kann das strömungsführende Teil wie eine Art Sicke in den Durchflußquerschnitt hineingedrückt werden. Bei einer Ausbildung als Einzelteil kann es in die Umfangsfläche übergehen. Sollte das Gehäuse als Gußteil ausgebildet sein, dann kann unter Verzicht auf Einlegeteile die Kontur eines Kernes so gestaltet sein, daß die Umfangsfläche der Durchflußöffnung die oben erwähnte Form aufweist. Bei spanabhebender Bearbeitung der Durchflußöffnung wird der Vorsprung in einfachster Weise herausgearbeitet. Durch den Übergang der Flächen des strömungsführenden Teiles mit der Umfangsfläche der Durchflußöffnung ist eine optimale Zuströmung zum Laufrad erreichbar, obwohl gegenüber einer bisherigen Rippe der Querschnitt verkleinert wird. Diese Tatsache bedingt aber, wie Versuche ergeben haben, keine Leistungseinbußen, sondern führt im Gegenteil zu einem besseren Betriebsverhalten einer damit ausgerüsteten Kreiselpumpe. Besonders bei Pumpen, deren Kennlinien im Bereich kleiner Mengen einen ungünstigen Verlauf aufweisen, kann mittels der erfindungsgemäßen Gestaltung der Kennlinienverlauf verbessert werden. Beispielsweise wurde festgestellt, daß in diesem Bereich flache Kennlinien steiler bzw. stabiler wurden. Sogar instabile Kennlinienverläufe konnten stabilisiert werden.
- Im Vergleich mit konventionellen Lösungen, die zur Strömungsstabilisierung Rippen vorsehen, wurde in überraschender Weise festgestellt, daß mit dem erfindungsgemäßen Wandvorsprung eine Verbesserung des Geräusch- und Kavitationsverhaltens eintrat. Der Vorsprung stellt somit eine sich direkt aus einer Gehäusewandung herausentwickelnde Querschnittsveränderung dar. Betriebsgefährdungen durch gebrochene Rippen werden somit in wirkungsvollster Weise vermieden.
- Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß von den Wandflächen eines Wandvorsprunges zwei Flächen überwiegend in Strömungsrichtung verlaufen und eine einem Laufrad gegenüberliegende Fläche quer zur Strömungsrichtung verläuft oder daß ein Wandvorsprung durch mindestens drei in die Umfangsfläche einer Durchflußöffnung übergehende Flächen gebildet ist. Der Wandvorsprung ist in seiner Form vergleichbar mit einer Art Ecke oder einem pyramidenförmigen oder pyramidenstumpfförmigen Körper. Dieser Körper befindet sich mit seiner Grundfläche auf der Umfangsfläche der Durchströmöffnung und geht in die Umfangsfläche über bzw. entwickelt sich aus ihr heraus. Von dem Wandvorsprung verlaufen zwei Flächen in Strömungsrichtung und üben eine Leitfunktion auf die Strömung aus. Eine dritte Fläche liegt dem Laufradeintrittsquerschnitt direkt gegenüber und ist großflächig ausgebildet. Ein aus dem Laufrad austretender und damit umlaufender Teillastwirbel prallt bei seinem Umlauf auf eine in radialer oder strahlenförmig bzw. parallel dazu verlaufende Fläche des Wandvorsprunges, um im Anschluß daran von der einem Laufrad gegenüberliegenden Fläche des Wandvorsprunges in seiner Ausbreitung behindert zu werden. Für die Zeitdauer des Vorbeistreichens dieses umlaufenden Teillastwirbels an der einem Laufrad gegenüberliegenden Fläche wird die Wirbelintensität verringert. Im Drehsinn des Laufrades betrachtet kann am Ende dieser Fläche der Teillastwirbel wieder aus dem Laufrad ungehindert austreten, wodurch die Bildung eines bei Rippen üblichen Totraumwirbels entscheidend reduziert wird. Von Totraumwirbeln verursachte Kavitationsschäden an der Gehäusewandfläche können damit wirkungsvoll vermindert werden.
- Dies unterstützt auch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, nach der eine der in Strömungsrichtung erstreckenden Flächen annähernd tangential zur Umfangskomponente eines Laufrades verläuft. Damit wird ein Verlauf des Wandvorsprunges gewährleistet, der einem Teillastwirbel den Austritt aus dem Laufrad auf der größtmöglichen Fläche versperrt. Dieser Wandflächenverlauf öffnet im Drehsinn des Laufrades erst den Zustrom zum Laufrad und danach den Austritt eines Teillastwirbels aus dem Laufrad. Damit können die negativen Wirkungen eines Teillastwirbels entscheidend verringert werden, wodurch die Pumpe eine geringere Leistungsaufnahme benötigt. Demgegenüber stellt eine Rippe einem Teillastwirbel nur einen geringen Widerstand dar, so daß er drehsinnabgewandt und nach der Rippe negative Wirkungen ausüben kann.
- Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung schließen die in Strömungsrichtung verlaufenden Flächen des Wandvorsprunges zwischen sich einen Öffnungswinkel ein, der im Bereich zwischen 75 und 130 ° liegt. Bei Versuchen haben sich sehr gute Ergebnisse mit Winkeln ergeben, die im Bereich um die 90 ° lagen. Die Übergänge zwischen den einzelnen strömungsführenden Flächen sowie der Übergang in die Umfangsfläche der Gehäusewand weisen entsprechende Verrundungsradien oder Fasen auf.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch eine Kreiselpumpe mit dem ersten Laufrad vorangestellten Einlaufkrümmer, die
- Fig. 2
- am Beispiel einer axialen Zuströmung eine perspektive Ansicht einer erfindungsgemäßen gestalteten Durchflußöffnung und die
- Fig. 3 - 6
- Varianten der Querschnittsform des Einlaufes.
- In der Fig. 1 ist eine Kreiselpumpe gezeigt, deren Gehäuse 1 als Gußteil gestaltet ist und über je einen integrierten Saugstutzen 2 und Druckstutzen 3 verfügt. Der Saugstutzen 2 ist hierbei als Saugkrümmer ausgebildet, der für eine Umlenkung eines einem Pumpenlaufrad 4 zuströmenden Fördermediums sorgt. Der Saugstutzen 2 oder Saugkrümmer kann auch als eigenständiges Bauteil ausgebildet sein, welches beispielsweise am Gehäuse anflanschbar ist. Die Zuströmung zum Gehäuse 1 ist auch aus axialer Richtung möglich. Die Kreiselpumpe selbst kann - wie gezeigt - einstufig oder durch weitere, dem Laufrad 4 nachgeordnete Bauteile auch mehrstufig ausgebildet sein. Bei mehrstufiger Bauart mit ein- oder mehrflutigen und gegenläufigen Laufradanordnungen kann die erfindungsgemäße Gestaltung ebenfalls Verwendung finden.
- Das Gehäuse 1 bzw. der Saugstutzen 2 verfügt vor dem hier ersten Laufrad 4 über eine Durchflußöffnung 5, durch die ein Fördermedium einen Saugstutzen 2 verläßt und in ein Laufrad 4 eintritt. In dieser Durchflußöffnung 5 sind ein oder mehrere Wandvorsprünge 6 angeordnet, die eine strömungsführende Funktion aufweisen. Eine einem Laufrad 4 direkt gegenüberliegende Fläche C des Wandvorsprunges 6 behindert einen aus dem Laufrad 4 austretenden Teillastwirbel in seiner Ausbreitung. Die Flächen des Wandvorsprung 6, von denen die hier sichtbare Fläche A eine strömungsführende Funktion hat, sind in den nachfolgenden Figuren näher erklärt.
- In der Fig. 2 ist zwecks besserem Verständnis ein Ausschnitt aus einem axialen Saugstutzen 2 gezeigt, dessen Durchflußöffnung 5 mit zwei Wandvorsprüngen 6 perspektivisch dargestellt ist. Der geradlinig verlaufende Pfeil entspricht dabei der Durchflußrichtung eines zuströmenden Fördermediums. Der gebogene Pfeil symbolisiert die Drehrichtung eines angrenzenden, aber nicht dargestellten Laufrades. Der hier untere Wandvorsprung 6 ist nur teilweise sichtbar, während am hier oberen Wandvorsprung 6 mit großen Buchstaben A - C dessen Flächen und mit kleinen Buchstaben a - c dessen Seitenlinien gekennzeichnet sind.
- Fläche C liegt einem Laufrad direkt gegenüber und verläuft quer zur Strömungsrichtung. Der senkrechte Verlauf zur Drehachse des Laufrades ist nicht zwingend, geringfügige Neigungen gegenüber einer Senkrechten sind ohne Einfluß. Die beiden Flächen A und B dienen zur Strömungsführung des Fördermediums und verlaufen in Strömungsrichtung. Die Flächen A und B stoßen im Bereich einer Kante c aneinander und schließen zwischen sich einen Winkel ein. Dieser kann in der Größenordnung von 75° bis 130° liegen. Der Verlauf der Flächen A - C muß nicht, wie in den Figuren dargestellt, geradlinig und eben sein. Er kann auch anderes, zum Beispiel leicht gekrümmt dreidimensional verlaufen. Ebenso können die Flächen stufig, leicht abgesetzt oder ähnlich verlaufen.
- Wird die Pumpe im Teillastbereich betrieben, dann tritt aus einem Laufrad ein sogenannter Teillastwirbel aus, der in Drehrichtung des Laufes umläuft. In der Darstellung der Fig. 2 würde ein sich in den Saugstutzen 2 hineinerstreckender Teillastwirbel an der Fläche A abgebremst werden und durch die Fläche C in seiner Ausbreitung behindert sein. Während der Zeitdauer des Vorbeistreichens an der Fläche C wird durch die Fläche B, die annähernd tangential zur Umfangskomponente eines Laufrades verläuft, der versperrte Querschnitt wieder freigeben. Der Teillastwirbel hat bekanntermaßen die Eigenschaft, im Bereich der Umfangsfläche von der Durchflußöffnung 5 aus dem Laufrad auszutreten und im Bereich der Drehachse wieder zum Laufrad zurückzuströmen. Durch den Verlauf der Fläche B wird, immer in Drehrichtung des Laufrades gesehen, für einen umlaufenden Teillastwirbel erst der Zuströmquerschnitt zum Laufrad freigegeben und danach erst der Austrittsquerschnitt für den Teillastwirbel freigegeben. Dieser Verlauf der Fläche B vermindert in Verbindung mit der versperrenden Wirkung der Fläche C die negativen Wirkungen eines Teillastwirbel in entscheidendem Maße.
- Die Größe der Fläche C wird durch das Verhältnis der beiden Seitenlinien a, b zueinander bestimmt. Die Seitenlinie a wird gebildet durch die aneinander angrenzenden Flächen A und C und die Seitenlinie b wird gebildet durch die aneinander stoßenden Flächen C, B. Das Verhältnis der Seitenlinien a zu b ist gleich oder kleiner 1. Der in der Fig. 2 dargestellte Wandvorsprung 6 hat bezüglich seiner Form die Ähnlichkeit mit einer schiefwinkligen Pyramide.
- Ausführungsformen, bei denen die Seitenlinien a - c durch Abrundungsmaßnahmen nicht mehr linienförmig, sondern zwei- oder dreidimensional flächenförmig gestaltet sind, wirken erfindungsgemäß. Um die Übersichtlichkeit der Darstellung zu erhalten, wurde von einer Abbildung der Seitenlinien a - c in Form von verbindenden Seitenflächen abgesehen. Dies könnte beispielsweise der Fall sein, wenn im Zusammenhang mit dem Entfernen von Graten an den Seitenlinien a - c eine mehr oder weniger breite Fase angebracht wird.
- In den Fig. 3 - 6 sind verschiedene Querschnittsformen einer Durchflußöffnung 5 dargestellt. Diese entsprechen einem Schnittverlauf wie er in der Fig. 1 mit III - VI dargestellt ist. Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Saugstutzen 2 als Blechformteil ausgebildet ist. In einem solchen Fall kann der Wandvorsprung 6 durch geeignete Werkzeuge in die Wandfläche eingedrückt werden. Somit entwickeln sich die Flächen A, B direkt aus der Wandfläche bzw. Umfangsfläche, die die Durchflußöffnung 5 umgibt. Der gebogene Pfeil gibt wieder die Drehrichtung des Laufrades an, welches oberhalb der Zeichenebene befindlich wäre. Ein aus dem Laufrad austretender und mit diesem umlaufender Teillastwirbel würde an der hinter der Seitenlinie a befindlichen und hier senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Fläche A abgebremst werden. Eine von den Seitenlinien a, b und dem Umfang U begrenzte Fläche C hindert den Teillastwirbel in seiner Ausbreitung. Die Flächen C sind in der Fig. 3 nur schematisch dargestellt, da sie aufgrund des Schnittlinienverlaufes nicht sichtbar sind.
- In ihrem Aufbau entsprechen die Gegenstände der Fig. 3 - 6 einander weitgehend. In Fig. 4 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Saugstutzen 2 als Gußkonstruktion ausgebildet sein kann. Der Gegenstand der Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Wandvorsprung 6 durch spanabhebende Bearbeitung herausgearbeitet werden kann und in der Fig. 6 ist der Wandvorsprung 6 als separates Einzelteil in einen Saugstutzen eingesetzt. Dessen Befestigung kann hier durch bekannte Mittel von außen erfolgen. In den Fig. 5 und 6 ist auch erkennbar, daß die Seitenlinien a, b bzw. die daran angrenzenden Flächen A, B zwischen sich einen unterschiedlichen Winkel ε einschließen können. Eine Winkelhalbierende dieses Winkels ε geht nicht durch die Drehachse des Laufrades, vielmehr verläuft sie deutlich außerhalb derselben. Ebenso ist erkennbar, daß die Neigung der Wandflächen geringfügig variiert. Hierbei sollte die an die Seitenlinie b angrenzende Wandfläche B zur Umfangskomponente eines Laufrades annähernd tangential verlaufen, um so die Bildung von Kavitationsschäden verursachenden Totraumwirbeln, in Drehrichtung gesehen im Bereich hinter dem Wandvorsprung 6, zu verhindern.
Claims (8)
- Kreiselpumpe, in deren Gehäuse ein oder mehrere Laufräder angeordnet sind, wobei im Bereich von den Laufrädern vorangestellten Durchflußöffnungen strömungsführende Teile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein strömungsführendes Teil als Wandvorsprung (6) ausgebildet ist, daß zwei in Strömungsrichtung verlaufende, in die Umfangsfläche einer Durchflußöffnung (5) übergehende Flächen (A, B) des Wandvorsprunges (6) zwischen sich einen Winkel (ε) einschließen, wobei Seitenlinien (a, b) der den Winkel (ε) einschließenden Flächen (A, B) ein Verhältnis von
- Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Flächen (A, B, C) eines Wandvorsprunges (6) zwei Flächen (A, B) überwiegend in Strömungsrichtung verlaufen und eine einem Laufrad (4) gegenüberliegende Fläche (C) quer zur Strömungsrichtung verläuft.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandvorsprung (6) durch mindestens drei in die Umfangsfläche einer Durchflußöffnung (5) übergehende Flächen (A, B, C) gebildet ist.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der sich Strömungsrichtung erstreckenden und in die Umfangsfläche einer Durchflußöffnung (5) übergehende Fläche (B) deren Seitenlinie (b) annähernd tangential zur Umfangskomponentes eines Laufrades (4) verläuft.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der sich in Strömungsrichtung erstreckenden Fläche (A) und deren Seitenlinie (a) auf der Umfangsfläche der Durchflußöffnung (5) stehen.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Strömungsrichtung verlaufenden Flächen (A, B) des Wandvorsprunges (6) zwischen sich einen Winkel (ε) einschließen, der im Bereich zwischen 75° und 130 ° liegt.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Winkelhalbierende des Winkels (ε) außerhalb der Drehachse des Laufrades verläuft.
- Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenlinien (a - c) einen flächenförmigen Verlauf aufweisen.
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