IT8323743A1

IT8323743A1 - Pompa centrifuga operante come turbina

Info

Publication number: IT8323743A1
Application number: IT1983A23743A
Authority: IT
Original assignee: Klein Schanzlin & Becker Ag
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1983-11-16
Publication date: 1985-05-16
Also published as: SE8306823D0; IT1172437B; FR2537662B1; SE8306823L; SE456106B; DE3245766C2; GB8332079D0; FR2537662A1; DE3245766A1; JPS59105972A; IT8323743A0

Description

"Pompa centrifuga operante come turbina"

R I A S S U N T O

L?invenzione ha per oggetto un dispositivo, con l?ausilio del quale una pompa centrifuga monostadio, operante come turbina, pu? essere fatta funzionare su pi? caratteristiche di turbina.? A tale scopo nel bocchettone di mandata della pompa centrifuga ovvero nel bocchettone di afflusso della turbina ? disposto un in serto in tuia o pi? parti, che mediante conversione dell?energia di pressione statica in energia di flusso dinamica permette un funzionamento su diverse caratteristiche di turbina.?

D E S C R I Z I O N E

L?invenzione concerne una pompa centrifuga conformemente alla definizione introduttiva della rivendicazione principale.

Nell'ambito del risparmio energetico ovvero dell'utilizzo economico di un'energia impiegata o esistente vengono presi anche accorgimenti, con i quali nellV'ambito di un sistema ha luogo un recupero energetico oppure energia esistente viene utilizzata economicamente, ad esempio con una pompa operante come turbina^- Ad esempio spesso nei sistemi di alimentazione dell*acqua si verifica che nell'ambito del sistema ? presente energia eccedente in forma di energia di altezza piezometrica. In particolare ? risultato vantaggioso quando questa energia di altezza piezometrica viene recuperata mediante una pompa centrifuga standardizzata, operante come turbina, e viene ad esempio convertita in elettricit? utilizzabile tramite un generatore collegato con essa*?In tal caso il problema ? rappresentato dalla caratteristica della turbina propria delle pompe centrifughe, che rendono difficile un adattamento alle condizioni di flusso di volta in volta assegnate. Infatti la tornitura delle giranti, usuale in pompe centrifughe, per produrre un campo modulare si dimostra inefficace nel caso di funzionamento come turbina, poich? in tal modo ? possibile in verit? variare la pendenza della caratteristica della turbina, tuttavia rimangono ampiamente conservati i valori ottimali. Altri accorgimenti costruttivi sulla cassa comportano costi considerevolmente maggiori, per cui viene annullato il vantaggio economico dipendente dalle pompe centrifughe esistenti in grandi numeri di pezzi ed impiegabili come turbine*

L* invenzione si pone il compito di sviluppare un dispositivo semplice e poco dispendioso, mediante il quale pompe centrifughe operanti come turbine in maniera poco inf luenzabile sono adattabili facilmente alle rispettive condizioni di afflusso.

La soluzione di questo problema ha luogo conformemente alle caratteristiche della rivendicazione principale. In tal modo si ottiene che sul lato di afflusso della pompa centrifuga operante come turbina con inserto in una o pi? parti , a parit? di quantit? del liquido ne viene aumentata la velocit? e, oppure ? possibile variarne la componente rotazionale.? A seconda dell* influenza sul flusso dipendente dall' esecuzione dell' inserto, mediante semplice modifica di inserti adattati oppure mediante una regolazione dell' inserto, che avviene durante il funzionamento , una ed una stessa pompa pu? essere fatta funzionare come turbina con buon rendimento su pi? caratteristiche di turbina reciprocamente sfalsate*'

Un? esecuzione dell1invenzione prevede che un inserto ? introducibile dal lato-flangia nel boc chettone di mandata della pompai Cos? gi? in fase di progettazione della pompa si pu? prendere in considerazione, oppure ? possibile in un secondo momento far s? che 1*inserto in maniera semplicissima, ad esempio da un semplice ribasso venga sostenuto sul bocchettone di mandata.-Un*ulteriore esecuzione dell*invenzione prevede che un inserto ? introducibile attraverso distinte aperture, praticate nel bocchettone di afflusso oppure accessibili dall*esterno, nel bocchettone di mandata della pompa. Ad esempio nel caso di una pompa centrifuga, installata fissa nel sistema e operante come turbina, in caso di condizioni di afflusso modificate ci? permette un adattamento senza smontaggio delle tubazioni*-Un?altra esecuzione dell*invenzione prevede che la forma dell*inserto rispetto alla linea di simmetria del bocchettone di mandata della pompa ? simmetrica oppure asimmetrica.?Ci? in maniera semplice permette una ottimizzazione delle condizioni di afflusso?-Un'ulteriore esecuzione dell?invenzione prevede che l'inserto ? fatto di materiale elastico e, oppure ? formato da organi rigidi, flessibili e la sua sezione trasversale ? regolabile dall!esternoi-Altre esecuzioni dell'invenzione prevedono che l?inserto presenta un andamento della sezione trasversale a forma di ugello, oppure che 1!inserto presenta sezioni trasversali di flusso variabili con l?asportazione di trucioli. Ci? mediante semplice riduzione del diametro interno, ad esempio in base ad una tabella, comporta un semplice adattamento a condizioni di afflusso variate.

L| invenzione ? rappresentata nei disegni e viene descritta nel seguitoi-In particolare:

la Figura 1 mostra un campo caratteristico di pompa centrifuga, ottenuto mediante tornitura della girante,

la Figura 2 mostra le caratteristiche relative a detto campo e che si verificano nel corso del funzionamento come turbina,

la Figura 3 mostra l?inserto montato nel bocchet tone di mandata della pompa centrifuga ovvero nel bocchettone di afflusso della turbina,

la Figura 4 mostra il campo di caratteristica ottenibile con un inserto, e

le Figure 5 fino a 7 mostrano diverse possibili forme di inserti..

Nella Figura 1 ? rappresentato l'usuale diagramma Q-H di una pompa centrifuga riferito alla corrente volumetrica Q e all'altezza di mandata H nel punto di rendimento ottimale con numero di giri n s costante^ La caratteristica 1 corrisponde alla girante originale con diametro esterno massimo, mentre le caratteristiche 2 fino a 4 corrispondono ad una girante tornita di diametro esterno minore, questa pluralit? delle caratteristiche possibili consente 1|ottenimento di un campo di caratieristiche^ Nella Figura 2 in maniera corrispondente sono rappresentate le caratteristiche della turbina, laddove la caratteristica 1 corrisponde di nuovo alla girante originale, mentre le caratteristiche 2 fino a 4, presentanti unicamente un'altra pendenza, corrispondono a giranti tornite^

Nella Figura 3 in base ad una cassa 5 di pompa centrifuga con una girante 6 ? rappresentata 1'applicazione degli inserti 7i Questi sono qui eseguiti di sezione trasversale a forma di cappello, laddove essi con il loro bordo 8 sono sopportati sulla superficie di tenuta 9 del bocchettone di mandata ovvero del bocchettone di entrata della turbina.Per l'impiego degli inserti ? vantaggioso un bocchettone di mandata di andamento il pi? possibile rettilineo^

La Figura 4 mostra il campo di caratteristiche, ottenibile con l'ausilio degli inserti, della pompa centrifuga operante come turbina, in un usuale diagramma Q-H realizzato corrispondentemente alla Figura 1;

In particolare la caratteristica 1.corrisponde alla caratteristica di turbina con la girante originale di una pompa centrifuga invariata.-La caratteristica 10 rappresenta la caratteristica della turbina, ottenibile con l'inserto 7 rappresentato in Figura 3i Essa potrebbe essere in primo luogo la caratteristica limite, per la quale una pi? piccola pompa centrifuga presenta una corrispondente caratteristica di turbina, ma potrebbe essere situata anche, mediante ulteriore variazione della sezione trasversale della parte 7, all'interno del diagramma Q-Hi II campo rappresentato tratteggiato fra le due caratteristiche 1 e 10 di turbina viene ottenuto in questo esempio di realizzazione e partendo dalla caratteristica 1 mediante corrispondenti riduzioni della sezione trasversale nell'ambito dell'inserto 7. In caso di cassa 5 della pompa e girante 6 invariate ? possibile quindi ottenere in maniera semplicissima un campo caratteristico della turbinai?Le caratteristiche 11 e 12, rappresentate tratteggiate e delimitanti il campo, corrispondono a caratteristiche di rendimento preassegnate, nei cui limiti ha luogo un impiego economicamente conveniente.

La Figura 5 mostra un inserto 7, che ? eseguito come semplice corpo a simmetria di rotazione e presenta sezioni trasversali di flusso 13, 14, 15 eseguite a gradino. All'interno del bocchettone di mandata 1|inserto 7 con un ribasso 16 si appoggia su una parte corrispondentemente conformata del bocchettone di mandata^-Per l1adattamento della pompa centrifuga, operante come turbina,.alle condizioni preesistenti in un impianto, ? sufficiente, ad esempio mediante alesatura in base ad una tabella, ottenere una superficie corrispondentemente necessaria della sezione trasversale dell'inserto 7i

La Figura 6 mostra un inserto 7, prodotto come getto, pezzo stampato o in maniera similmente semplice, metallico o non metallico, che con il proprio bordo 8 si appoggia alla superficie di tenuta del bocchettone di mandata.-Conseguentemente

Claims

R I V E N D I CA Z I O N I

1 i:Pompa centrifuga monostadio di modalit? costruttiva radiale e semiassiale, che viene fatta funzionare come turbina, laddove il bocchettone di mandata della pompa centrifuga nell'esercizio come turbina serve da bocchettone di entrata della turbina mentre il bocchettone di aspirazione della pompa centrifuga nell'esercizio come turbina serve da bocchettone di uscita della turbina, caratterizzata dal fatto che il bocchettone di mandata della pompa ? eseguito co me alloggiamento o sostegno, nel quale ? disposto un inserto (7)? in una o pi? parti, variante le componenti energetiche del flusso passantei-2?-Pompa centrifuga secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che un inserto (7 ) dal lato? -flangia ? introducibile nel bocchettone di mandata della pompai

3?? Pompa centrifuga secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che un inserto (7) ? introducibile nel bocchettone di mandata della pompa attraverso distinte aperture, che sono praticate nel bocchettone di mandata della pompa e sono accessibili dall f.esterno.-4.- Pompa centrifuga secondo le rivendicazioni da 1 fino a 3 ? caratterizzata dal fatto che la forma dell ? inserto (7 ) rispetto alla linea di simmetria del bocchettone di mandata della pompa ? simmetrica od asimmetrica.

5 Pompa centrifuga secondo le rivendicazioni da 1 fino a 4 , caratterizzata dal fatto che l' inserto (7 ) ? fatto di materiale elastico e , oppure ? formato da organi rigidi , flessibili, e la sua sezione trasversale ? regolabile dall' esterno;?

6. Pompa centrifuga secondo le rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzata dal fatto che l ' inserto (7 ) pre senta un andamento della sezione trasversale a guisa di ugello ;*

7v Pompa centrifuga secondo le rivendicazioni da 1 fino a 6, caratterizzata dal fatto che l' inserto (7 ) pre senta sezioni trasversali di flusso (1.3 , 14 ? 1 5) variabili mediante lavorazione ad asportazione di trucioli