EP1457682A1 - Kreiselpumpe - Google Patents

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EP1457682A1
EP1457682A1 EP03027121A EP03027121A EP1457682A1 EP 1457682 A1 EP1457682 A1 EP 1457682A1 EP 03027121 A EP03027121 A EP 03027121A EP 03027121 A EP03027121 A EP 03027121A EP 1457682 A1 EP1457682 A1 EP 1457682A1
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EP
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blades
impeller
centrifugal pump
pump according
outer blades
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EP03027121A
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English (en)
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EP1457682B1 (de
Inventor
Frank-Hendrik Dr.-Ing. Wurm
Hans-Erhard Prof. Dr.-Ing. Habil Peters
Matthias Faust
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Wilo SE
Original Assignee
Wilo AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven
    • F04D13/043—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven the pump wheel carrying the fluid driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump with a bladed impeller, the on its suction side, the liquid is fed axially, on the On the suction side, the blades are covered by an annular coaxial cover disk are, which forms a gap with the inner wall of the pump housing through which a part the pumped liquid flows back to the suction side as a gap flow.
  • the object of the invention is, in particular, of small design in centrifugal pumps to ensure that the liquid reflux in the gap between the impeller and Inner wall leads to the lowest possible losses.
  • the outer blades differ from the Extend the outer edge to the suction opening of the impeller.
  • the start the outer blades at a distance from the outer edge of the impeller.
  • the outer blades can also be at a distance from the suction opening of the Impeller end.
  • outer blades are arranged.
  • a simple manufacture and construction is then given if the outer blades have a constant thickness. low Flow losses are achieved when the leading edge of the outer blades has a particularly thickened nose radius. It is also for the function important that the outer blades are curved opposite to the inner impeller blades.
  • the impeller 1 of a radial centrifugal pump sits on a shaft 2 by a Electric motor, not shown, is driven.
  • the curved inner Blades 3 of the impeller are covered on both sides.
  • On the front side forms the impeller 1 an annular coaxial cover plate 4, in the middle of which the suction opening 5 is located.
  • the outer blades 8 extend from the outer edge 11 to the suction opening 5 of the impeller. Alternatively, the outer blades 8 start at a distance from the outer edge 11 of the impeller 1. In addition or alternatively, the outer blades 8 can be at a distance from the suction opening 5 of the impeller 1 end.
  • the number of outer blades 8 can be different. Are preferred it has one to eight scoops.
  • the outer blades 8 can vary in thickness The suction side to the pressure side change or a constant thickness have.
  • the leading edge 10 of the outer blades 8 can be one Have a nose radius that can be thickened.
  • outer blades 8 Since the outer blades 8 must have a turbine effect, it is important that the outer blades 8 are curved opposite to the inner Impeller blades 3.

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad (1), dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird. Auf der Saugseite sind die Schaufeln (3) durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe (4) abgedeckt, die mit der Pumpengehäuseinnenwand (6) einen Spalt (7) bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt. Auf der Außenseite der Deckscheibe (4) sind Schaufeln (8) angeordnet, durch die das Laufrad (1) vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad, dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand einen Spalt bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt.
Es ist bei Kreiselpumpen bekannt, dass ein Teil der aus dem Laufrad austretenden Flüssigkeit von der Druckseite seitlich außen am Laufrad vorbei zur Saugseite als Spaltstrom zurückfließt. Da der Spalt zwischen Laufradvorderseite und Gehäuseinnenwand nicht beliebig klein gewählt werden kann, ist ein solcher Rückfluss nicht zu verhindern. Insbesondere bei einer Verkleinerung der Pumpen ist ein relatives Anwachsen der Spaltweiten und der Spaltströme zu beobachten. Dadurch entstehen erhebliche Verlustanteile.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Kreiselpumpen insbesondere kleiner Bauart dafür zu sorgen, dass der Flüssigkeitsrückfluss im Spalt zwischen Laufrad und Gehäuseinnenwand zu möglichst geringen Verlusten führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Außenseite der Deckscheibe Schaufeln angeordnet sind, durch die das Laufrad vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.
Durch diesen zusätzlichen Antrieb des Laufrades, erfolgt eine positive Beeinflussung der Kennlinie bei Kreiselpumpen mit Radseitenräumen. Leistung und Wirkungsgrad einer Kreiselpumpe werden hierdurch verbessert. Besonders vorteilhaft ist diese Lösung bei Kreiselpumpen kleiner Bauart.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die äußeren Schaufeln sich vom Außenrand bis zur Saugöffnung des Laufrades erstrecken. Alternativ können die äußeren Schaufeln in einem Abstand vom Außenrand des Laufrades beginnen. Auch können die äußeren Schaufeln in einem Abstand zur Saugöffnung des Laufrades enden.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass ein bis acht äußere Schaufeln angeordnet sind. Eine einfache Herstellung und Konstruktion ist dann gegeben, wenn die äußeren Schaufeln eine konstante Dicke aufweisen. Geringe Strömungsverluste werden erreicht, wenn die Eintrittskante der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist. Ferner ist für die Funktion wichtig, dass die äußeren Schaufeln entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1
einen axialen Schnitt durch die Pumpe als Ausschnitt,
Fig. 2
eine Ansicht der Außenseite des Laufrades mit den äußeren Schaufeln.
Das Laufrad 1 einer Radialkreiselpumpe sitzt auf einer Welle 2, die von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Die gebogenen inneren Schaufeln 3 des Laufrades sind zu beiden Seiten abgedeckt. Auf der Vorderseite bildet das Laufrad 1 eine ringförmige koaxiale Deckscheibe 4, in deren Mitte sich die Saugöffnung 5 befindet.
Zwischen der Außenseite der Deckscheibe 4 und der Innenwand 6 des Pumpengehäuses befindet sich ein Spalt 7, in dem äußere Schaufeln 8 liegen, die an der Außenseite der Deckscheibe 4 befestigt insbesondere angeformt sind. Die Schaufeln 8 sind so ausgerichtet und geformt, dass der von der Druckseite 9 zur Saugseite fließende Rückstrom (Rückfluss) das Laufrad 1 zusätzlich antreibt.
In einer Ausführung erstrecken sich die äußeren Schaufeln 8 vom Außenrand 11 bis zur Saugöffnung 5 des Laufrades. Alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand vom Außenrand 11 des Laufrades 1 beginnen. Zusätzlich oder alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand zur Saugöffnung 5 des Laufrades 1 enden.
Die Anzahl der äußeren Schaufeln 8 kann unterschiedlich sein. Vorzugsweise sind es ein bis acht Schaufeln. Die äußeren Schaufeln 8 können in ihrer Dicke von der Saugseite zur Druckseite sich verändern oder auch eine gleichbleibende Dicke besitzen. Die Eintrittskante 10 der äußeren Schaufeln 8 können einen Nasenradius besitzen, der verdickt sein kann.
Da die äußeren Schaufeln 8 eine Turbinenwirkung haben müssen, ist es wichtig, dass die äußeren Schaufeln 8 entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln 3.

Claims (8)

  1. Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad (1), dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln (3) durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe (4) abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand (6) einen Spalt (7) bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Deckscheibe (4) Schaufeln (8) angeordnet sind, durch die das Laufrad (1) vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.
  2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) sich vom Außenrand (1) bis zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) erstrecken.
  3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand vom Außenrand (11) des Laufrades (1) beginnen.
  4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) enden.
  5. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein bis acht äußere Schaufeln (8) angeordnet sind.
  6. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) eine konstante Dicke aufweisen.
  7. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante (10) der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist.
  8. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln (3).
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