FI85753C - Centrifugalpumpkonstruktion. - Google Patents

Description

Kesklpakopumppurakenne 85753

Esillä olevan keksinnön kohteena on keskipakopumppuraken-ne, jolla mahdollistetaan pumpun kiinnittäminen alustaansa 5 useampaan eri asentoon helposti tukevasti ja luotettavasti.

Niin sanotuissa päästäimevissä (end suction) keskipakopumpuissa on perinteisesti käytetty muutamia erilaisia perus-10 rakenteita pumpun tukemiseksi alustaan tai aluslaatalle.

Kuviossa 1 esitetyssä pumpussa runko-osa on tuettu alustaansa siten, että pesän asentoa voidan pulttijaon puitteissa kääntää eri asentoihin. Tällaisen tuennan haittoja on, että putkistovoimat aiheuttavat vääristymiä ja se, 15 että pumpun laakerointiosaa huollettaessa koko tuenta on purettava.

Nykyaikaisemmissa prosessipumpuissa käytetään yleisesti kuvion 2 mukaista ratkaisua, jossa edellä mainittuja 20 haittoja on eliminoitu. Haittapuolena tässä ratkaisussa on se, että tavanomaisella aluslaatalla tällainen pumppu voidaan asentaa vain yhteen tukijalkojen määräämään asentoon, tavallisimmin paineaukko suoraan ylöspäin. Tällaisesta tuentatavasta tulee erityisesti ongelmia toisaalta • · . .25 silloin, kun pumpulla pumpataan sakeaa massaa massasäi-• · · liöstä ja toisaalta silloin, kun pumpattava massa tuleekin siirtää samassa tasossa olevalle toiselle laitteelle, esimerkiksi valkaisutorniin, jota syötetään alhaalta.

Ensimmäisessä tilanteessa esiintuleva ongelma johtuu . .'30 siitä, että keskipakopumpun jälkeen massan virtausputkis- toa tavallisesti huomattavasti laajennetaan tarpeettomien j virtausvastusten välttämiseksi. Nyt kuitenkin, kun pumppu | ... sijaitsee massasäiliön kyljessä ja paineaukko on suunnattu • * * i ylöspäin, on pumpulta lähtevän paineputken ja säiliön : 35 välimatka niin pieni, että putkistossa tarvittavaa laajen- ! ·;··* nusta ei voida järjestää ennenkuin paineputkeen on järjes- '. tetty mutka. Koska kyseinen mutka tulee suhteellisen *»·· • · t i 2 85753 ohueen putkeen, ovat siitä johtuvat virtausvastukset suuret. Tällaiset vastukset voitaisiin kokonaan välttää järjestämällä pumpun paineaukko sivulle, jolloin putkiston laajennus mahtuisi välittömästi paineaukon jälkeen johtuen 5 massasäiliön kaarevasta pinnasta. Toisena tilanteena mainitussa samassa tasossa tapahtuvassa pumppauksessa haitta on aivan vastaava, koska pystysuorassa sijaitsevaan paineputkeen on järjestettävä mutka massavirtauksen kääntämiseksi samaan tasoon seuraavan laitteen kanssa. Kysei-10 nen mutka aiheuttaa saman virtaushäviön kuin ensimmäisenkin kohdan mutka.

Kuviossa 3 on esitetty tyypillinen kuumille nesteille tarkoitettu prosessipumppu, jossa tuenta on suoritettu 15 lämpöpitenemisien aiheuttamien muodonmuutosten välttämiseksi pumpun keskiviivan kohdalta. Tällainen pumppu vaatii varsin kalliin tukirakenneratkaisun aluslaatalta, jos pyritään hyvään tukevuuteen. Lisäksi erilaiset asennus-asennot edellyttävät erilaisia rakenteita aluslaatalta.

20

Yllämainituista yleisesti käytetyistä ratkaisuista yksikään ei täytä kaikkia hyvälle pumpun tuennalle asetettavia vaatimuksia, joista tärkeimpiä ovat: - hyvä lujuus ja jäykkyys putkistovoimien kannalta \:25 - pumpun huollettavat osat (laakerointi,juoksupyörä, tiiviste) on voitava irroittaa pumpusta ilman pesän irrottamista putkistosta ·:··· - pumpun asennusasentojen muunneltavuus ilman monimutkai- .*.*. siä erikoisrakenteita aluslaatoissa .*.*.30 - rakenteen tulee olla edullinen ja nopea valmistaa.

Esillä olevan keksinnön mukainen keskipakopumppurakenne täyttää hyvin kaikki edellä esitetyt perusvaatimukset. Keksinnön mukainen pumppurakenne antaa lisäksi suuria :"':35 etuja pumppujen valmistuksen standardoimiseksi ja valmis-tuskustannusten alentamiseksi. Lisäksi pumpun käyttäjä voi helposti käyttää samaa pumppua erilaisissa käyttökohteissa ϋ 3 85753 ja asennoissa ilman, että tarvitaan erikoisrakenteisia alustoja.

Keksinnön mukaiselle keskipakopumppurakenteelle on tunnus-5 merkillistä, että sen jalkoihin on järjestetty tuentaa varten kaksi eri suuntaista tasopintaa; ja että paineyh-teen kummallekin puolelle olennaisesti pumpun akselin kautta kulkevaan tasoon on järjestetty korvakkeet, joihin on järjestetty tasopinnat tuentaa varten.

10

Seuraavassa keksinnön mukaista keskipakopumppurakennetta selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joista kuviot 1-3 esittävät tekniikan tason mukaisia keskipako-15 pumppurakenteira, jotka on erityispiirteineen ja puutteineen jo edellä käsitelty, kuvio 4 esittää esillä olevan keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa, kuvio 5 esittää mm. kuvioiden 7 ja 8 mukaisissa suoritus-20 muodoissa käytettävää aputukea yksityiskohtaisemmin, kuviot 6-8 esittävät keksinnön mukaisen pumppurakenteen mahdollistamia pumpun eri asentoja, kuvio 9 esittää erilaisia vaihtoehtoja keksinnön mukaisen pumppurakenteen jalkarakenteille, ja \:25 kuviot 10 a ja b esittävät havainnollisesti keksinnön mukaisen rakenteen edut verrattuna tekniikan tason mukais-ten rakenteiden käyttöön.

Kuvioissa 4 ja 6 esitetään keskipakopumppu, joka pääasias-,-.-.30 sa koostuu pesästä 1, välikappaleesta 2, laakeroinnista 3, akselista 4 sekä pesässä olevista imuaukosta 5, paineau-kosta 6 ja pesän 1 sisällä olevasta akselille 4 asennetusta juoksupyörästä. Pumpun pesään 1 on järjestetty kiinteät jalat 7,17, jotka sijoittuvat paineaukkoon 6 nähden pumpun :“’:35 vastakkaiselle puolelle ja lisäksi paineaukon ja pumpun akselin 4 kautta kulkevan tason vastakkaisille puolille, ja paineaukon 6 molemmille puolille olennaisesti pumpun ”**. akselin 4 kautta kulkevaan tasoon sijoittuvat korvakkeet 4 85753 8. Jalkoihin 7,17 on järjestetty tasomaiset tukipinnat 27,37 edullisesti kahteen toisiaan vastaan kohtisuoraan tasoon ja näihin on porattu reiät kiinnitysruuveille. Korvakkeisiin 8, niiden molemmille puolille on vastaavasti 5 järjestetty tasomaiset tukipinnat 18,28, joihin on porattu yksi tai useampia reikiä kiinnitysruuveille. Tukipinnat 18,28 voivat olla joko kokonaan tasomaisia tai ne on voitu myös koneistaa kiinnitysreiän ympärille tulevana reiän kanssa samankeskisenä tasoupotuksena. Lisäksi pumpussa voi 10 olla tukijalka 9 kiinnitettynä laakerointiin 3 tai välikappaleeseen 2.

Kuvioissa 4 ja 6 pumppu on asennettu aluslaatalle 10 siten, että pumpun paineaukko 6 on ylöspäin. Tällöin 15 pumppu voidaan tukea alustaansa suoraan jalkojen 7,17 tukipintojen 37 varaan. Ja tarvittaessa tukijalalla 9 joko laakeroinnista 3 tai välikappaleesta 2.

Kuviossa 5 esitetään erään edullisen suoritusmuodon mukai-20 nen aputuki 11, jota tarvitaan silloin, kun pumppu asennetaan alustalleen siten, että paineaukko 6 suuntautuu pumpun sivulle. Kuvion suoritusmuodossa kyseinen aputuki 11 on pumpun akselin suunnasta katsottuna U-kirjaimen muotoinen. Aputuki 11 kiinnitetään alaosansa tasopinnasta ‘.;25 21 pumpun aluslaatalle 10 ja haarojensa yläpinnoista 22 : : pumpun paineaukon 6 sivuilla olevien korvakkeiden 8 taso- pintoihin 18 tai 28 riippuen siitä, mihin suuntaan paine-aukko suunnataan. Edullisesti korvakkeet 8 on tällöin sijoitettu pumpun akselin 4 ja paineaukon 6 keskilinjojen .-.-.30 kautta kulkevalle tasolle, jolloin mitoitukseltaan sama aputuki 11 soveltuu käytettäväksi riippumatta siitä, kumpaan suuntaan paineaukko sijoitetaan.

Kuviossa 7 esitetään pumppu, joka on kallistettu 90* "’:35 oikealle, jolloin pumppu tuetaan alulaatalle 10 jalan 7 tasopinnalla 27 ja korvakkeiden 8 tasopinnalle 18 kiinni-’. tetyllä aputuella 11. Vastaavasti kuviossa 8 pumppua on kallistettu 90° vasemmalle, jolloin pumppu tuetaan alus- I: 5 85753 taansa 10 jalan 17 tasoplnnalla 27 ja korvakkeiden 8 tasopinnalle 28 kiinnitetyllä aputuella 11.

Kuviossa 9 on vielä esitetty kolme vaihtoehtoista suori-5 tusmuotoa jalkojen 7,17 rakenteelle. Olennaisinta jalkojen rakenteelle on vain se, että niihin on järjestetty kaksi tasoplntaa porauksineen. Useimmissa tapauksissa on edullisinta, etä tasopinnat ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan, mutta joissakin tapauksissa voi jokin muukin tasojen 10 välinen kulma-asento tulla kysymykseen. Kulma-asentoa muuttamalla voidaan tietenkin pumpun paineaukon suuntaa muuttaa joko enemmän tai vähemmän kallistetuksi. Useimmissa tapauksissa kulman muuttaminen vaatii myös jalan pituuden muuttamista, jotta pumpun tilankäyttö aluslaatallaan 15 olisi ihanteellinen.

Tämän keksinnön mukaisella järjestelyllä saavutetaan vielä edellä kuvattua oleellisempi etu silloin, kun pesän jalat 7,17 ja korvakkeet 8 sekä aputuki 11 on valmistettu siten, 20 että kiinnitysreikien ja tukitasojen sijainnit pumpun keskiviivoihin nähden ovat symmetrisesti ja edullisimmin samalla etäisyydellä (keskiöetäisyys) keskiviivoista, jolloin pumpun pesä voidaan samaa aputukea käyttäen asentaa samalle aluslaatalle kolmeen eri asentoon kuvien 6, 7 | · :25 ja 8 mukaisesti. Vastaavasti on edullisinta järjestää sekä jalkojen tasopintojen 27,37 kiinnitysreikien että myös aputuen 11 tason 21 kiinnitysreikien jako ja keskiöetäisyys keskenään samaksi, jolloin aluslaatalla tarvitaan vain yksi kiinnitysreikäsarja kaikkia kolmea kiinnitys-- 30 asentoa varten.

Keksinnöllä saavutettava toinen suuri etu on rakenteen hyvä lujuus ja jäykkyys putkistovoimia vastaan. Kuvion 6 mukaisessa asennossa pumpun tuenta ei oleellisesti poikkea :"":35 tunnetuista ratkaisuista. Sen sijaan silloin, kun pumppu joudutaan asentamaan paineaukko sivulle, kuten usein ns. MC-pumppuja käytettäessä on tehtävä, saavutetaan olennaisesti parempi lujuus kuin perinteisiä ratkaisuja käyttäen, 6 85753 joissa pumppu joudutaan tukemaan aluslaattaan kiinnitettyjen pystysuorien tukien varaan kuten kuviossa 10 on esitetty. Kuvien 7 ja 8 mukaisessa rakenteessa paineputkesta pumppuun kohdistuvat, pääasiassa putken suuntaiset kuormi-5 tukset välittyvät pääasiassa pesässä kiinteästi olevan jalan 7,17 ja osittain aputuen 11 kautta alustaan 10. Vaakasuoran voimakomponentin tuentaa voidaan tarvittaessa tehostaa järjestämällä pesän jalan ja aluslevyn liitokseen liukumista estävä rakenne. Pystysuunnassa taas aputuella 10 aikaansaatu tuenta, joka kohdistuu pumpun paineyhteeseen, antaa tehokkaan tuennan ja joissakin tapauksissa saattaa jopa korvata muutoin tarpeellisen putkituen.

Pumpun aksiaalisuuntaisille kuormituksille esitetyt tuet 15 oikein konstruoituina antavat myös erittäin hyvän lujuu den. Kaikissa asennusasennoissa esitettyä pesän perustuen-taa voidaan vielä tarvittaessa oleellisesti jäykistää käyttämällä laakerointiin 3 tai välikappaleeseen 2 kiinnitettyä lisätukea 9 (kuva 4).

20

Kuviossa 10 on esitetty esimerkki, jossa verrataan tekniikan tason mukaista pumpun tuentaa (kuvio 10a) keksinnön mukaiseen tuentaan (kuvio 10b) silloin, kun pumpun paine-aukko on järjestetty pumpun sivulle. Kuten jo kuvasta /25 nähdään on kuvan 10b mukainen tuenta selvästi yksinkertaisempi ja siten halvempi aluslaatan rakenteen osalta. Valmistettaessa kuvan mukainen aluslaatta pystysuuntaisine osineen on molempiin osiin järjestettävä tasopinnat, ... - joiden keskinäinen asema on hyvin tarkka. Vaaka-alustalle • 30 tulevat tasopinnat moottorin ja pumpun laakeroinnin tuentaa varten ja pystysuoraan osaan tasopinnat pumpun jalkoja varten. Mitä tulee putkistovomien Fx ja Fy aiheuttamiin siirtymiin pumpun akselin kohdalla, voidaan todeta, että tekniikan tason mukaisessa rakenteessa (kuvio 10a) ne ovat •35 moninkertaiset verrattuna keksinnön mukaiseen rakenteeseen silloin, kun muuten on käytetty vastaavaa mitoitusta ; . molemmissa pumpuissa. Näin ollen keksinnön mukainen raken ne vähentää olennaisesti ulkoisten voimien aiheuttamia li 7 85753 vääristymiä ja siirtymiä pumpussa ja siten lisää pumpun laakeroinnin, tiivistyksen, voimansiirron jne. kestävyyttä.

5 Lopuksi on kuitenkin syytä todeta, että edellä on esitetty vain eräitä edullisia suoritusmuotoja keksintömme mukaiselle keskipakopumppurakenteelle, jota ei suinkaan ole ollut tarkoitus rajata vain edellä mainittuihin tarkemmin kuvattuihin suoritusmuotoihin, vaan jolle myös monet muut 10 rakennevaihtoehdot voivat tulla kysymykseen oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen ja suojapiirin puitteissa.

Λ * * - . · » ' « · * * » ·

Claims (7)

8 85753

1. Keskipakopumppurakenne, jossa keskipakopumppu pää-5 asiassa koostuu pesästä (1) imu- (5) ja paineaukkoineen (6), välikappaleesta (2), laakeroinnista (3) ja akselista (4) juoksupyörineen, ja johon pumpun pesään (1) on järjestetty kiinteästi pesään kuuluvat jalat pumpun tukemiseksi alustaansa, jotka jalat (7,17) sijaitsevat pumpun paine-10 aukkoon (6) nähden pumpun vastakkaisella puolella pumpun akselin (4) ja paineaukon (6) kautta kulkevan tason molemmin puolin tunnettu siitä, että jalkoihin (7,17) on järjestetty tuentaa varten kaksi eri suuntaista tasopintaa (27.37) ; ja että paineyhteen (6) kummallekin puolelle 15 olennaisesti pumpun akselin (4) kautta kulkevaan tasoon on järjestetty korvakkeet (8), joihin on järjestetty tasopin-nat (18,28) tuentaa varten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakopumppuraken-20 ne, tunnettu siitä, että jalkojen (7,17) tasopinnat (27.37) ovat kohtisuorassa toisiaan vastaan ja että taso-pinnat (37) sijoittuvat samaan tasoon.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen keskipakopumppu-. '.25 rakenne, tunnettu siitä, että korvakkeiden (8) tasopinnat (18,28) ovat samansuuntaiset jalkojen (7,17) tasopintojen • -.· (27) kanssa.

-·.·- 4. Patenttivaatimusten 1, 2 ja 3 mukainen keskipakopump- .-.-.30 purakenne, tunnettu siitä, että pumpun asentamiseksi painepuoli sivulle suunnatuksi on korvakkeisiin (8) kiin-nitetty aputuki (11), joka puolestaan on kiinnitetty pumpun aluslaattaan (10). :35

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen keskipakopumppura- kenne, tunnettu siitä, että jalkojen (7,17) tasopintojen ... : (27,37) keskiöetäisyydet ja asennetun aputuen (11) taso- pinnan (21) keskiöetäisyys (molemmin puolin korvakkeita i: 9 85753 (8) asennettuna) ovat yhtä suuret, jolloin pumpun asentaminen tasomaiselle aluslaatalle (10) kolmeen pääasentoon tulee mahdolliseksi.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen keskipakopumppura- kenne, tunnettu siitä, että jalkojen (7,17) kiinnitys-reikien poraukset sijaitsevat symmetrisesti ja tasajaolla siten, että kiinnitys aluslaatan (10) samoihin reikiin kaikissa kolmessa pumpun asennusasennossa tulee mahdolli-10 seksi.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakopumppuraken-ne, tunnettu siitä, että korvakkeisiin (8) on koneistettu tasopinnat (18,28) kiinnitysreikien ympärille reiän kanssa 15 samankeskisenä tasoupotuksena. 10 85753