FR2464390A1

FR2464390A1 - DEVICE FOR ENHANCING THE BEHAVIOR OF CAVITATION BEHAVIOR OF CENTRIFUGAL PUMPS

Info

Publication number: FR2464390A1
Application number: FR8017969A
Authority: FR
Inventors: Erich Holzhuter
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1979-09-03
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1981-03-06
Also published as: BR8005407A; GB2058218A; IT8024009A0

Abstract

CE DISPOSITIF EST DU TYPE DANS LEQUEL UN COURANT DE FLUIDE REFOULE PRELEVE DU COTE DE LA PRESSION EST ENVOYE DANS LA CONDUITE D'ASPIRATION DE LA POMPE CENTRIFUGE. LE COURANT DE FLUIDE REFOULE PRELEVE DU COTE DE LA PRESSION DE POMPES CENTRIFUGES 1 POURVUES DE TUBULURES COUDEES D'ASPIRATION 3 PENETRE EN DIRECTION TANGENTIELLE PAR RAPPORT A LA CONDUITE D'ASPIRATION ET DANS LE SENS DE ROTATION DU ROTOR 2 DE LA POMPE DANS L'ENCEINTE RESERVEE AU COURANT DU COTE DE L'ASPIRATION EN PASSANT PAR PLUSIEURS OUVERTURES 8 REPARTIES SUR LA PERIPHERIE.THIS DEVICE IS OF THE TYPE IN WHICH A CURRENT OF DELIVERED FLUID TAKEN FROM THE PRESSURE SIDE IS SENT IN THE SUCTION LINE OF THE CENTRIFUGAL PUMP. THE FLUID CURRENT DELIVERED TAKEN FROM THE PRESSURE SIDE OF CENTRIFUGAL PUMPS 1 PROVIDED WITH ELBOWED SUCTION TUBING 3 PENETRATES IN TANGENTIAL DIRECTION IN RELATION TO THE SUCTION LINE AND IN THE DIRECTION OF ROTATION OF ROTOR 2 OF THE PUMP IN THE PUMP ENCLOSURE RESERVED FOR THE CURRENT OF THE SUCTION SIDE BY PASSING THROUGH SEVERAL OPENINGS 8 DISTRIBUTED ON THE PERIPHERY.

Description

La présente invention concerne un dispositif d'amélioration duThe present invention relates to a device for improving the

comportement à la cavitation de pompes centrifuges, selon Cavitation behavior of centrifugal pumps, according to

lequel un courant refoulé de fluide prélevé du côté de la pres- which a repressed current of fluid taken from the pressure side

sion est envoyé dans la conduite d'aspiration de la pompe. is sent to the suction line of the pump.

Dans les installations de pompes, le problème se pose In pump installations, the problem arises

souvent de faire fonctionner les pompes pendant des durées pro- often to run the pumps for long periods of time.

longées à pleine vitesse mais avec un courant de refoulement fortement étranglé. Lorsqu'une pompe centrifuge fonctionne ainsi à charge partielle, les sollicitations de cavitation qui dépendent du type de la tubulure d'aspiration, qu'elle soit droite ou courbe, sont plus importantes. Car lorsque la pompe fonctionne en charge partielle, les tourbillons à la sortie du rotor sont influencés de façon différente selon que la tubulure d'aspiration est droite ou coudée, ce dernier type étant préféré dans la technique des installations. La naissance et la formation du tourbillon en charge partielle détermine cependant dans une grande mesure le comportement de cavitation en charge partielle lined at full speed but with a strongly constricted discharge current. When a centrifugal pump thus operates at partial load, the cavitation stresses that depend on the type of the suction pipe, whether straight or curved, are greater. Because when the pump operates in partial load, the vortices at the rotor outlet are influenced differently depending on whether the suction pipe is straight or bent, the latter type being preferred in the technical facilities. The birth and formation of the vortex in partial load, however, determines to a large extent the partial charge cavitation behavior

d'une pompe centrifuge.a centrifugal pump.

Le but de l'invention est de créer, pour des pompes centri- The object of the invention is to create, for centrifugal pumps

fuges pourvues de tubulures coudées, un dispositif simple ne provoquant pas de perturbations de fonctionnement dans la zone de fonctionnement optimale et au moyen duquel la sollicitation appliquée au rotor par la cavitation puisse être considérablement réduite quand la pompe fonctionne en charge partielle. Selon l'invention, ce problème est résolu en faisant pénétrer dans des pompes centrifuges pourvues de tubulures d'aspiration coudées un courant de fluide refoulé prélevé du c8té de la pression et envoyé en direction tangentielle par rapport à la conduite d'aspiration et dans le sens de rotation du rotor de la pompe dans l'enceinte o passe le courant du côté de l'aspiration, et ceci par l'intermédiaire de plusieurs ouvertures réparties fuges fitted with bent tubing, a simple device that does not cause any operating disturbances in the optimum operating zone and by means of which the stress applied to the rotor by cavitation can be considerably reduced when the pump is operating at partial load. According to the invention, this problem is solved by entering into a centrifugal pump provided with bent suction pipes a flow of discharged fluid taken from the side of the pressure and sent in the direction tangential to the suction line and in the direction of rotation of the pump rotor in the enclosure where the current flows on the suction side, and this via a plurality of distributed openings

sur la périphérie.on the periphery.

Grâce à cette mesure et du fait d'un effet tourbillonnaire régulier, il est possible d'influencer la naissance et la formation du tourbillon de charge partielle de manière que les conditions du courant entrant correspondent dans la plus grande mesure possible à celles d'une tubulure d'aspiration droite, ce qui permet d'obtenir avec une pompe centrifuge pourvue d'une tubulure d'aspiration coudée un comportement à la cavitation en charge partielle aussi bon que lorsque la pompe centrifuge est Thanks to this measurement and due to a regular vortex effect, it is possible to influence the birth and the formation of the partial charge vortex so that the conditions of the incoming current correspond as much as possible to those of a suction pipe straight, which allows to obtain with a centrifugal pump provided with an angled suction pipe a partial load cavitation behavior as good as when the centrifugal pump is

pourvue d'une tubulure d'aspiration droite. provided with a straight suction pipe.

L'invention prévoit que les ouvertures ont une forme qui augmente la vitesse du courant. Ces ouvertures peuvent avoir par exemple la forme de buses d'écoulement. La vitesse du courant partiel qui entre tangentiellement est mesurée de façon à être décisive sur l'influence exercée par le tourbillon de charge partielle. L'essentiel est que la pénétration tangentielle dans la tubulure coudée d'aspiration s'effectue dans la direction de la The invention provides that the openings have a shape that increases the speed of the current. These openings may have for example the form of flow nozzles. The velocity of the partial stream which enters tangentially is measured so as to be decisive on the influence exerted by the partial load vortex. The bottom line is that the tangential penetration into the suction elbow takes place in the direction of the

rotation du rotor de la pompe.rotation of the pump rotor.

Pour des raisorBd'économie d'énergie, un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que l'entrée du courant de For reasons of energy saving, another embodiment of the invention provides that the input of the current of

fluide primaire est obtenue automatiquement lorsque le fonction- primary fluid is obtained automatically when the function

nement en charge partielle de la pompe centrifuge commence, au moyen d'une soupape de régulation connue en soi et disposée dans une conduite de retour disposée entre le côté de la pression et le côté de l'aspiration. La commande automatique de la soupape de régulation s'effectue par exemple au moyen d'un générateur de signaux réagissant au courant primaire. On peut ainsi exclure de façon optimale une baisse de rendement et on est assuré que l'alimentation ne s'effectue que dans la zone à charge partielle menacée de cavitation. La soupape de régulation peut être constituée par un simple régulateur à deux positions que l'on peut régler et qui s'ouvre par exemple quand le fonctionnement en charge partielle est de Q/Q t = 0,7. Pour être certain d'une alimentation régulière, un autre mode de réalisation de l'invention Partially charging the centrifugal pump begins, by means of a control valve known per se and arranged in a return line arranged between the pressure side and the suction side. The automatic control of the control valve is effected for example by means of a signal generator responsive to the primary current. Thus, it is possible to optimally exclude a yield reduction and it is ensured that the feed is only carried out in the partial-load zone threatened with cavitation. The regulating valve may consist of a simple two-position regulator which can be adjusted and which opens for example when the partial load operation is Q / Q t = 0.7. To be certain of a regular diet, another embodiment of the invention

prévoit un canal annulaire monté à l'amont des ouvertures. provides an annular channel mounted upstream of the openings.

L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la fig. 1 est une vue schématique d'une pompe centrifuge selon l'invention; la fig. 2 est une vue en coupe suivant III-III de la fig. 1, et la fig. 3 est une vue en coupe suivant II-II de la The invention will now be explained in more detail with the aid of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a schematic view of a centrifugal pump according to the invention; fig. 2 is a sectional view III-III of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view along II-II of the

fig. 2.Fig. 2.

*A la fig. 1 est représentée une pompe centrifuge 1 en amont du rotor 2 de laquelle est disposée une tubulure coudée d'aspiration 3. Une canalisation annulaire 4 disposée dans la zone d'entrée du rotor 2 est en liaison, par l'intermédiaire d'une conduite de liaison 5 dans laquelle est montée la soupape de * In fig. 1 is shown a centrifugal pump 1 upstream of the rotor 2 of which is disposed a bent suction pipe 3. An annular pipe 4 disposed in the input zone of the rotor 2 is connected, via a pipe 5 in which is mounted the valve of

régulation 6, avec le côté de la pression 7 de la pompe centri- regulation 6, with the pressure side 7 of the centrifugal pump

fuge 1.fuge 1.

Les fig. 2 et 3 montrent comment les ouvertures 8 peuvent être disposées avant l'embouchure d'aspiration du rotor. La canalisation annulaire 4, en cas de fonctionnement en charge partielle, est soumise au fluide refoulé par l'intermédiaire de la soupape de régulation 6, lequel fluide pénètre alors en direction tangentielle dans la tubulure coudée d'aspiration avant Figs. 2 and 3 show how the openings 8 can be arranged before the suction mouth of the rotor. The annular pipe 4, in the case of partial load operation, is subjected to the fluid discharged via the regulating valve 6, which fluid then enters in the tangential direction in the front suction pipe.

le rotor.the rotor.

Claims

1.- Device for improving the cavitation behavior of centrifugal pumps, of the type in which a flow of discharged fluid taken from the pressure side is sent into the suction pipe of the centrifugal pump, characterized in that the current of repressed fluid taken from the pressure side

Centrifugal pumps (1) with bent suction pipes

ration (3) penetrates in tangential direction with respect to the suction line and in the direction of rotation of the pump rotor (2) in the suction-side flow chamber through several openings (8). ) distributed

on the future.

2.- Device according to claim 1, characterized in that the openings (8) have a shape that increases the speed

of the current.

3.- Device according to claims 1 and 2, characterized

in that the supply of the discharged fluid stream takes place automatically, when the pump starts to operate at partial load, by means of a control valve known per se and mounted in a return line between the side of the

pressure and the suction side.

4.- Device according to any one of the claims

1 to 3, characterized in that an annular pipe (4) is

disposed upstream of the openings (8).