JP2003184781A - Centrifugal pump - Google Patents

Centrifugal pump

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JP2003184781A
JP2003184781A JP2001385149A JP2001385149A JP2003184781A JP 2003184781 A JP2003184781 A JP 2003184781A JP 2001385149 A JP2001385149 A JP 2001385149A JP 2001385149 A JP2001385149 A JP 2001385149A JP 2003184781 A JP2003184781 A JP 2003184781A
Authority
JP
Japan
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impeller
pump
rotor
centrifugal pump
main plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001385149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukio Toyama
幸雄 外山
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a centrifugal pump having improved pump efficiency and suction properties whereof the impeller has both a main plate and a side plate or only the main plate by restricting leak quantity from impeller liner parts. <P>SOLUTION: In this centrifugal pump whereof the impeller 2 has both the main plate 2b and the side plate 2d or only the main plate 2b, a fixed side inner circumferential surface and a rotational side outer circumferential surface of the liner parts 2c, 2e as leak restriction parts of the impeller 2 are constituted of throttle mechanisms 4a, 4b that can contact with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、羽根車が主板及び
側板を有するか、若しくは、主板だけを有する遠心ポン
プに係り、羽根車ライナ部からの漏れ量を制限して、ポ
ンプ効率及び吸込性能を向上させた遠心ポンプに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal pump in which an impeller has a main plate and side plates, or has only a main plate, and limits the amount of leakage from the impeller liner portion to improve pump efficiency and suction performance. The present invention relates to a centrifugal pump having improved performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は遠心ポンプの一般的な構造を示す
図であり、図8は図7の羽根車ライナ部を拡大した図で
ある。図7に示すように、ポンプケーシング1の内部に
は、羽根車2を配置しているとともに、ポンプケーシン
グ1の高圧側の開口部には、ケーシングカバー3を固着
している。ケーシングカバー3の内部には、ロータ5の
一端が挿通され、このロータ5の一端に、羽根車2及び
軸スリーブ8aがボルト21を介して固定されている。
ロータ5の中央付近には、ロータ5に作用する軸方向推
力、半径方向推力及び自重を含めた荷重を支持する軸受
9a,9bが配置されており、これら軸受9a,9b
は、軸受ケーシング15内に配置されている。軸受ケー
シング15は、軸受9a,9bを介して、ロータ5を回
転自在に支承している。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a view showing a general structure of a centrifugal pump, and FIG. 8 is an enlarged view of an impeller liner portion of FIG. As shown in FIG. 7, an impeller 2 is arranged inside the pump casing 1, and a casing cover 3 is fixed to an opening portion of the pump casing 1 on the high pressure side. One end of the rotor 5 is inserted into the casing cover 3, and the impeller 2 and the shaft sleeve 8 a are fixed to the one end of the rotor 5 via bolts 21.
Near the center of the rotor 5, bearings 9a and 9b that support loads including axial thrust, radial thrust, and self-weight acting on the rotor 5 are arranged. These bearings 9a and 9b
Are arranged in the bearing casing 15. The bearing casing 15 rotatably supports the rotor 5 via bearings 9a and 9b.

【0003】羽根車2を通過した高圧のポンプ取扱液
が、羽根車2のバランスホール2aから羽根車入口へ戻
る量を制限するために、図8に示したように、羽根車2
における主板2bのライナ部2cの外周面とケーシング
カバー3の内周面3aとで、半径隙間b1を確保した絞
り機構4aを形成している。同様に、羽根車2の入口部
へ戻る量を制限するために、羽根車2の側板2dにおけ
るライナ部2eの外周面とケーシング1の内周面1aと
で、半径隙間b2を確保した絞り機構4bを形成してい
る。ケーシングカバー3の内周には、ポンプケーシング
1の高圧側から、ポンプ取扱液が、大気側へ漏洩する量
を最小限にするために、メカニカルシール17を装着し
ている。
In order to limit the amount of high-pressure pumped liquid that has passed through the impeller 2 from the balance hole 2a of the impeller 2 to the impeller inlet, as shown in FIG.
The outer peripheral surface of the liner portion 2c of the main plate 2b and the inner peripheral surface 3a of the casing cover 3 form a throttle mechanism 4a in which a radial gap b1 is secured. Similarly, in order to limit the amount of return to the inlet of the impeller 2, a diaphragm mechanism that secures a radial gap b2 between the outer peripheral surface of the liner portion 2e of the side plate 2d of the impeller 2 and the inner peripheral surface 1a of the casing 1. 4b is formed. A mechanical seal 17 is attached to the inner circumference of the casing cover 3 in order to minimize the amount of the pump handling liquid leaking from the high pressure side of the pump casing 1 to the atmosphere side.

【0004】このような遠心ポンプでは、羽根車通過後
の昇圧したポンプ取扱液の一部が、低圧部である吸込部
へ還流する。すなわち、この昇圧したポンプ取扱液の一
部は、羽根車2の出口から、羽根車2の主板2bとケー
シングカバー3間、絞り機構4a、バランスホール室A
内、バランスホール2aを通過して、羽根車2の入口部
へ還流する。この還流する漏れ量をQ1とする。また、
同様に、羽根車通過後の昇圧したポンプ取扱液の一部
は、羽根車2の出口から、羽根車2の側板2dとケーシ
ング1間、絞り機構4bを通過して、羽根車2の入口部
へ還流する。この還流する漏れ量をQ2とする。
In such a centrifugal pump, a part of the pumped liquid whose pressure has passed after passing through the impeller flows back to the suction part which is a low pressure part. That is, a part of the pumped liquid that has been pressurized is discharged from the outlet of the impeller 2 between the main plate 2b of the impeller 2 and the casing cover 3, the throttle mechanism 4a, the balance hole chamber A.
Inside, it passes through the balance hole 2a and returns to the entrance of the impeller 2. The amount of leakage that flows back is Q1. Also,
Similarly, a part of the pressurized pump handling liquid after passing through the impeller passes from the outlet of the impeller 2 between the side plate 2 d of the impeller 2 and the casing 1 and the throttling mechanism 4 b to the inlet of the impeller 2. Reflux to. The amount of leaked back current is designated as Q2.

【0005】漏れ量Q1とQ2は、ポンプ吐出し口から
流出するのではなく、ポンプ内部を還流しているだけ
で、有効な仕事はしていない。そのため、これらの漏れ
量を還流するだけの動力損失があり、ポンプ効率が低下
する。特定の遠心ポンプでは、漏れ量Q1やQ2が多い
ほど、ポンプ効率の低下は顕著である。
The leakage amounts Q1 and Q2 do not flow out from the pump discharge port but only recirculate inside the pump, and do not perform effective work. Therefore, there is a power loss enough to recirculate these leak amounts, and the pump efficiency is reduced. In a specific centrifugal pump, the greater the leakage amount Q1 or Q2, the more remarkable the decrease in pump efficiency.

【0006】更に、バランスホール2aを通過した漏れ
量Q1は、羽根車2の入口部の正常な流入に対して、逆
流成分となる。また、絞り機構4bを通過した漏れ量Q
2は、羽根車2の入口部の正常な流入に対して、直交成
分となる。漏れ量Q1とQ2はともに、羽根車2の入口
部の正常な流入を乱すために、吸込性能が低下する。特
定の遠心ポンプでは、漏れ量Q1やQ2が多いほど、吸
込性能の低下は顕著である。
Further, the leakage amount Q1 that has passed through the balance hole 2a becomes a reverse flow component with respect to the normal inflow at the inlet of the impeller 2. In addition, the leakage amount Q that has passed through the throttle mechanism 4b
2 is an orthogonal component with respect to the normal inflow at the inlet of the impeller 2. Both the leakage amounts Q1 and Q2 disturb the normal inflow at the inlet of the impeller 2, so that the suction performance decreases. In a specific centrifugal pump, the suction performance is more significantly reduced as the leakage amounts Q1 and Q2 increase.

【0007】したがって、ポンプ効率及び吸込性能の低
下を最小限に抑止するために、半径隙間b1及びb2を
小さくすればよいが、相互の接触やかじりつきを防止す
るために、これらの半径隙間には最小値がある。この半
径隙間b1及びb2の最小値は、一般には、ライナ直径
d1及びd2が、100mm以下ではd1及びd2の約
0.2%、100〜150mmでは約0.15%、15
0〜200mmでは約0.12%、200mmを超えた
ら約0.1%である。
Therefore, the radial gaps b1 and b2 may be made small in order to suppress the deterioration of the pump efficiency and the suction performance to a minimum, but these radial gaps are made to prevent mutual contact and galling. There is a minimum value. The minimum value of the radial gaps b1 and b2 is generally about 0.2% of d1 and d2 when the liner diameters d1 and d2 are 100 mm or less, and about 0.15% when the liner diameters d1 and d2 are 100 to 150 mm.
It is about 0.12% at 0 to 200 mm, and about 0.1% when it exceeds 200 mm.

【0008】更に、半径隙間b1及びb2を小さくする
ために、ケーシングカバー3の内周面3a及びポンプケ
ーシング1の内周面1aにフッ素樹脂(テフロン(登録
商標))などの摺動性の良い円環を配設して、漏れ量を
制限した方式がある。この方式では、円環が新品時は、
漏れ量を制限する効果があるが、運転経過時間ととも
に、フッ素樹脂(テフロン(登録商標))が摩耗したり
変形して、結局、半径隙間b1及びb2は大きくなるた
めに、漏れ量が増大する。
Further, in order to reduce the radial gaps b1 and b2, the inner peripheral surface 3a of the casing cover 3 and the inner peripheral surface 1a of the pump casing 1 have good slidability such as fluororesin (Teflon (registered trademark)). There is a system in which an annular ring is arranged to limit the amount of leakage. With this method, when the ring is new,
Although it has the effect of limiting the amount of leakage, the fluororesin (Teflon (registered trademark)) is worn or deformed with the elapsed time of operation, and eventually the radial gaps b1 and b2 become large, so the amount of leakage increases. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解決するためのもので、羽根車が主板及び側板を有す
るか、若しくは、主板だけを有する遠心ポンプにおい
て、羽根車ライナ部からの漏れ量を制限して、ポンプ効
率及び吸込性能を向上させた遠心ポンプを提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and in a centrifugal pump in which the impeller has a main plate and side plates, or has only the main plate, the impeller liner section is used. An object of the present invention is to provide a centrifugal pump that limits the amount of leakage and improves pump efficiency and suction performance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明は、羽根車が主板及び側板を有するか、若
しくは、主板だけを有する遠心ポンプにおいて、羽根車
の漏れ量制限部であるライナ部の固定側内周面と回転側
外周面を、相互に接触可能な絞り機構で構成したことを
特徴とする。また本発明は、羽根車が主板及び側板を有
するか、若しくは、主板だけを有するキャンドモータポ
ンプにおいて、前記羽根車の漏れ制限部であるライナ部
の固定側内周面と回転側外周面を、相互に接触可能な絞
り機構で構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is an impeller leakage amount limiting part in a centrifugal pump in which an impeller has a main plate and side plates, or has only a main plate. The fixed-side inner peripheral surface and the rotating-side outer peripheral surface of the liner portion are constituted by a diaphragm mechanism that can contact each other. Further, the present invention, the impeller has a main plate and a side plate, or, in a canned motor pump having only the main plate, the fixed-side inner peripheral surface and the rotation-side outer peripheral surface of the liner portion which is the leakage limiting portion of the impeller, It is characterized in that it is composed of a diaphragm mechanism that can contact each other.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態の遠
心ポンプの構造を示す図であり、図2は図1の羽根車ラ
イナ部を拡大した図である。羽根車ライナ部以外は、図
7に示した従来例と同一構造である。従来例と同一また
は相当部分には、同一の符号を付して、その重複した説
明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing the structure of a centrifugal pump according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the impeller liner portion of FIG. Except for the impeller liner portion, it has the same structure as the conventional example shown in FIG. The same or corresponding parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the duplicated description thereof will be omitted.

【0012】図1に示すように、ポンプケーシング1の
内部には、羽根車2を配置しているとともに、ポンプケ
ーシング1の高圧側の開口部には、ケーシングカバー3
を固着している。ケーシングカバー3の内部には、ロー
タ5の一端が挿通され、このロータ5の一端に、羽根車
2及び軸スリーブ8aがボルト21を介して固定されて
いる。ロータ5の中央付近には、ロータ5に作用する軸
方向推力、半径方向推力及び自重を含めた荷重を支持す
る軸受9a,9bが配置されており、これら軸受9a,
9bは、軸受ケーシング15内に配置されている。軸受
ケーシング15は、軸受9a,9bを介して、ロータ5
を回転自在に支承している。
As shown in FIG. 1, an impeller 2 is arranged inside the pump casing 1, and a casing cover 3 is provided at the high pressure side opening of the pump casing 1.
Is stuck. One end of the rotor 5 is inserted into the casing cover 3, and the impeller 2 and the shaft sleeve 8 a are fixed to the one end of the rotor 5 via bolts 21. Near the center of the rotor 5, bearings 9a and 9b that support a load including axial thrust, radial thrust, and self-weight acting on the rotor 5 are arranged.
9 b is arranged in the bearing casing 15. The bearing casing 15 is connected to the rotor 5 via the bearings 9a and 9b.
Is rotatably supported.

【0013】ケーシングカバー3の内周には、ポンプケ
ーシング1の高圧側から、ポンプ取扱液が、大気側へ漏
洩する量を最小限にするために、メカニカルシール17
を装着している。
A mechanical seal 17 is provided on the inner circumference of the casing cover 3 in order to minimize the amount of the pump handling liquid leaking from the high pressure side of the pump casing 1 to the atmosphere side.
I am wearing.

【0014】図2に示すように、羽根車2の主板2bに
おけるライナ部2cの外周面に、回転環18aをケース
19aに格納して固着し、回転環18aに相対するケー
シングカバー3の内周面には、固定環20aを固着し
て、相互に接触可能な絞り機構4aを形成している。ま
た、羽根車2の側板2dにおけるライナ部2eの外周面
に、回転環18bをケース19bに格納して固着し、回
転環18bに相対するポンプケーシング1の内周面に
は、固定環20bを固着して、相互に接触可能な絞り機
構4bを形成している。固定環20aと20bの材料
は、例えば、セラミックスのような硬質材料であるが、
回転環18aと18bの材料は、例えば、硬質であり多
孔質組織のセラミックスにしている。すなわち、固定環
20aと20bの内周面が、回転環18aと18bの外
周面に接触した場合に、回転環18aと18bの外周面
が摩耗して削れるようにするためである。
As shown in FIG. 2, the rotary ring 18a is housed in the case 19a and fixed to the outer circumferential surface of the liner portion 2c of the main plate 2b of the impeller 2, and the inner circumference of the casing cover 3 facing the rotary ring 18a is fixed. A fixed ring 20a is fixed to the surface to form a diaphragm mechanism 4a that can contact each other. Further, the rotary ring 18b is housed and fixed to the outer peripheral surface of the liner portion 2e of the side plate 2d of the impeller 2 in the case 19b, and the fixed ring 20b is provided on the inner peripheral surface of the pump casing 1 facing the rotary ring 18b. The diaphragm mechanism 4b is fixedly formed so as to be in contact with each other. The material of the fixed rings 20a and 20b is a hard material such as ceramics,
The materials of the rotating rings 18a and 18b are, for example, hard and porous ceramics. That is, when the inner peripheral surfaces of the fixed rings 20a and 20b contact the outer peripheral surfaces of the rotary rings 18a and 18b, the outer peripheral surfaces of the rotary rings 18a and 18b are worn and scraped.

【0015】ここで、半径隙間b1及びb2の決定方法
について述べる。遠心ポンプの運転中は、羽根車2に
は、半径方向推力が作用するために、ロータ5は、軸受
9a及び9bを支点として、図3に略示したようにたわ
み、羽根車2の部分が最大たわみ点になる。特定の遠心
ポンプについては、最大たわみ量は、この半径方向推力
の大きさに比例する。この最大たわみ量を計算によって
求めて、ロータ5のたわみ量と同一となる、半径隙間b
1及びb2にする。すなわち、半径隙間b1及びb2
は、ロータ5の最大たわみ量と同一値に決定する。
Here, a method of determining the radial clearances b1 and b2 will be described. During the operation of the centrifugal pump, a radial thrust acts on the impeller 2, so that the rotor 5 bends about the bearings 9a and 9b as fulcrums as shown in FIG. It becomes the maximum deflection point. For a particular centrifugal pump, the maximum deflection is proportional to the magnitude of this radial thrust. This maximum deflection amount is obtained by calculation, and is the same as the deflection amount of the rotor 5, the radial clearance b
1 and b2. That is, the radial gaps b1 and b2
Is determined to be the same value as the maximum deflection amount of the rotor 5.

【0016】半径隙間b1及びb2が小さいほど、漏れ
量Q1とQ2を少量にできるために、ポンプ効率及び吸
込性能を向上できる。そのためには、半径方向推力を低
減し、最大たわみ量を低減する必要がある。半径方向推
力を低減する手段として、遠心ポンプを立形に設置する
方法がある。こうすれば、回転部品の自重分の荷重は、
軸方向に作用するので、半径方向推力を低減できる。ま
た、ポンプケーシング1の減速形状を、単ボリュート形
から両ボリュート形やディフューザ形に変更することに
よって、単ボリュート形における半径方向推力を約25
%に低減可能である。最大たわみ量を低減する手段とし
ては、ロータ5を縦弾性係数Eの大きい材料にしたり、
ロータ5の軸径を大きくするのが効果的である。ロータ
5のたわみ量は、その縦弾性係数Eと断面二次モーメン
トIとの積EIに反比例するためである。
The smaller the radial gaps b1 and b2 are, the smaller the leak amounts Q1 and Q2 can be, so that the pump efficiency and the suction performance can be improved. For that purpose, it is necessary to reduce the radial thrust and the maximum deflection amount. As a means for reducing the radial thrust, there is a method of vertically installing a centrifugal pump. By doing this, the weight of the rotating parts is equal to
Since it acts in the axial direction, the thrust in the radial direction can be reduced. Further, by changing the deceleration shape of the pump casing 1 from the single volute type to the double volute type or the diffuser type, the radial thrust in the single volute type is reduced to about 25.
It can be reduced to%. As a means for reducing the maximum amount of deflection, the rotor 5 may be made of a material having a large longitudinal elastic modulus E,
It is effective to increase the shaft diameter of the rotor 5. This is because the amount of deflection of the rotor 5 is inversely proportional to the product EI of its longitudinal elastic coefficient E and the second moment of area I.

【0017】このように構成することによって、従来の
遠心ポンプと比較して、ポンプ効率及び吸込性能を向上
できる。以下に、その理由を詳述する。図2に示した絞
り機構4a及び4bのような、溝がない円筒形の隙間を
流れる流量Qは、日本機械学会編による機械工学便覧に
記載の式を用いて、計算できる。それによると、 Q=C×A×(2×g×ΔH)1/2 ………… 式1 ここに、 C :流量係数 A :隙間の面積 g :重力加速度 ΔH:差圧 である。
With this structure, pump efficiency and suction performance can be improved as compared with the conventional centrifugal pump. The reason will be described in detail below. The flow rate Q flowing through a cylindrical gap having no groove such as the throttle mechanisms 4a and 4b shown in FIG. 2 can be calculated using the formula described in the Mechanical Engineering Handbook edited by the Japan Society of Mechanical Engineers. According to it, Q = C × A × (2 × g × ΔH) 1/2 ... Equation 1 where C: flow coefficient A: area of gap g: gravitational acceleration ΔH: differential pressure.

【0018】また、同便覧から、流量係数Cは、 C=1/{λ×L/(2×b)+1.5}1/2 …… 式2 ここに、 λ :摩擦係数 L :隙間の長さ b :半径隙間である。From the same handbook, the flow rate coefficient C is C = 1 / {λ × L / (2 × b) +1.5} 1/2 ## EQU2 ## where λ: friction coefficient L: clearance Length b: Radial gap.

【0019】摩擦係数λは、隙間内を流れる液体のレイ
ノルズ数Reの関数になり、次式で計算できる。 Re=u×d/ν ……………… 式3 ここに、 u :隙間内流速 d :隙間部の直径 ν :動粘度 である。
The friction coefficient λ is a function of the Reynolds number Re of the liquid flowing in the gap and can be calculated by the following equation. Re = u × d / ν Formula 3 where u is the flow velocity in the gap, d is the diameter of the gap, v is the kinematic viscosity.

【0020】式1乃至式3の変数のうち、重力加速度g
は定数であり、隙間の長さL、半径隙間b及び隙間部の
直径dは、ポンプを特定すれば定数であり、隙間の面積
Aは、隙間部の直径d及び半径隙間bから計算でき、動
粘度νは、ポンプの取扱液を特定すれば定数である。し
かし、残りの変数、隙間内流速u、摩擦係数λ、差圧Δ
Hは、特定できない。隙間内流速uが判れば、レイノル
ズ数Reを計算し、ムーディ線図から、摩擦係数λを得
て、流量係数Cを計算できる。そして、差圧ΔHが判れ
ば、流量Qを計算できる。
Among the variables of equations 1 to 3, gravitational acceleration g
Is a constant, the length L of the gap, the radius gap b and the diameter d of the gap portion are constants if the pump is specified, and the area A of the gap can be calculated from the diameter d of the gap portion and the radius gap b, The kinematic viscosity ν is a constant if the liquid handled by the pump is specified. However, the remaining variables, flow velocity in the gap u, friction coefficient λ, differential pressure Δ
H cannot be specified. If the flow velocity u in the gap is known, the Reynolds number Re can be calculated, the friction coefficient λ can be obtained from the Moody diagram, and the flow coefficient C can be calculated. Then, if the differential pressure ΔH is known, the flow rate Q can be calculated.

【0021】そこで、流量Qを計算するために、図7に
示した遠心ポンプを使用して、常温清水で、ポンプを2
極50Hzで運転しながら、各部の圧力を測定した。図
8は図7に示す遠心ポンプにおける絞り機構の流量を計
測するための変数名を示す図である。図8に示すよう
に、このポンプの諸元は、羽根車外径D2=198mm
(図7参照)、絞り機構4aの直径d1=92mm、隙
間の長さL1=12mm、半径隙間b1=0.25m
m、絞り機構4bの直径d2=92mm、隙間の長さL
2=12mm、半径隙間b2=0.25mmである。ま
た、羽根車2の部分の最大たわみ量は、約0.15mm
である。圧力測定の結果から、最高効率点における各部
の差圧は、絞り機構4a部では、ΔH1=22.5m、
絞り機構4b部では、ΔH2=27mであった。
Therefore, in order to calculate the flow rate Q, the centrifugal pump shown in FIG.
The pressure of each part was measured while operating at a pole of 50 Hz. FIG. 8 is a diagram showing variable names for measuring the flow rate of the throttle mechanism in the centrifugal pump shown in FIG. As shown in FIG. 8, the specifications of this pump are the outer diameter of the impeller D2 = 198 mm.
(See FIG. 7), the diameter d1 of the diaphragm mechanism 4a is 92 mm, the length L1 of the gap is 12 mm, and the radial gap b1 is 0.25 m.
m, diameter of diaphragm mechanism 4b d2 = 92 mm, length of gap L
2 = 12 mm and the radial gap b2 = 0.25 mm. The maximum deflection of the impeller 2 is about 0.15mm.
Is. From the result of the pressure measurement, the differential pressure of each part at the highest efficiency point is ΔH1 = 22.5 m in the throttle mechanism 4a part,
In the diaphragm mechanism 4b portion, ΔH2 = 27 m.

【0022】ここで、流量Q0を仮定して、隙間内流速
uを計算し、レイノルズ数Reを求める。求めたレイノ
ルズ数Reから、ムーディ線図上で、摩擦係数λを読み
取り、流量係数Cを計算して、圧力測定の結果から得た
差圧を流用して、流量Qを計算する。そして、この流量
Qを仮定した流量Q0と比較して、異なっていれば、流
量Q0を流量Qに置換して、再計算し、両方が一致する
まで、繰り返し計算する。両方が一致した時に、正確な
流量係数Cが決定される。
Here, assuming the flow rate Q0, the flow velocity u in the gap is calculated, and the Reynolds number Re is obtained. From the obtained Reynolds number Re, the friction coefficient λ is read on the Moody diagram, the flow coefficient C is calculated, and the flow rate Q is calculated by using the differential pressure obtained from the result of the pressure measurement. Then, this flow rate Q is compared with the assumed flow rate Q0, and if different, the flow rate Q0 is replaced with the flow rate Q, recalculation is performed, and repeated calculation is performed until both agree. The exact flow coefficient C is determined when both match.

【0023】従来例のライナ部だけを、本発明の構成に
変えて、上述した計算式で計算すると、最高効率点にお
ける羽根車背面への漏れ量Q1は、従来例では約65L
(リットル)/min(分)であるが、本発明では約3
6L(リットル)/min(分)である。また、最高効
率点における羽根車入口への漏れ量Q2は、従来例では
約71L(リットル)/min(分)であるが、本発明
では約40L(リットル)/min(分)である。した
がって、本発明によって、羽根車背面への漏れ量Q1及
び羽根車入口への漏れ量Q2を低減可能である。
When only the liner portion of the conventional example is changed to the structure of the present invention and calculated by the above-mentioned calculation formula, the leakage amount Q1 to the impeller back surface at the highest efficiency point is about 65 L in the conventional example.
(Liter) / min (minute), which is about 3 in the present invention.
It is 6 L (liter) / min (minute). Further, the leakage amount Q2 to the impeller inlet at the highest efficiency point is about 71 L (liter) / min (minute) in the conventional example, but is about 40 L (liter) / min (minute) in the present invention. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the leakage amount Q1 to the impeller back surface and the leakage amount Q2 to the impeller inlet.

【0024】図4は本発明の第2実施形態の遠心ポンプ
の構成を示す図である。図4において、羽根車2には、
主板2bがあるが、側板2dがない構成である。その他
の構成は、図1に示す構成と同一である。この実施例で
は、羽根車背面への漏れ量Q1だけを低減できる。
FIG. 4 is a view showing the structure of the centrifugal pump according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the impeller 2 includes
There is a main plate 2b, but there is no side plate 2d. Other configurations are the same as those shown in FIG. In this embodiment, only the leakage amount Q1 to the impeller back surface can be reduced.

【0025】図5は本発明の第3実施形態のキャンドモ
ータポンプの構成を示す図であり、図6は図5の羽根車
ライナ部の拡大図である。羽根車2のライナ部は、図2
に示したライナ部の構成と同一である。しかし、このポ
ンプでは、図5に示したように、モータ回転子10が、
ロータ5に溶接などによって固着しているので、遠心ポ
ンプと比較して、ロータ5の軸径を、遠心ポンプのロー
タ5とほぼ同一にしても、モータ回転子10を有する分
だけ、ロータ系の断面二次モーメントIが増大する。す
なわち、遠心ポンプと比較して、最大たわみ量は小さく
でき、半径隙間b1及びb2を小さくできるために、漏
れ量Q1及びQ2を、第1実施例よりも更に低減でき
る。
FIG. 5 is a view showing the structure of a canned motor pump according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged view of the impeller liner portion of FIG. The liner portion of the impeller 2 is shown in FIG.
It has the same configuration as the liner section shown in FIG. However, in this pump, as shown in FIG. 5, the motor rotor 10 is
Since the rotor 5 is fixed to the rotor 5 by welding or the like, even if the shaft diameter of the rotor 5 is substantially the same as that of the rotor 5 of the centrifugal pump as compared with the centrifugal pump, the rotor rotor 10 has a motor rotor 10 as much as that of the centrifugal pump. The second moment of area I increases. That is, as compared with the centrifugal pump, the maximum deflection amount can be reduced and the radial gaps b1 and b2 can be reduced, so that the leakage amounts Q1 and Q2 can be further reduced as compared with the first embodiment.

【0026】次に、図5に示すキャンドモータポンプの
全体構成を簡単に説明する。ポンプ部のポンプケーシン
グ1の内部には、羽根車2が配置されているとともに、
ポンプケーシング1の高圧側の開口部には、ケーシング
カバー3が固着されている。ケーシングカバー3の内部
には、ロータ5の一端が挿通され、このロータ5の一端
に、ロータ5に嵌合されたディスタンスピース6、スラ
スト板7a、軸スリーブ8a及び羽根車2が、ボルト2
1を介して固定されている。一方、ロータ5の他端に
は、スラスト板7b及び軸スリーブ8bが、ボルト22
を介して固定されている。
Next, the overall structure of the canned motor pump shown in FIG. 5 will be briefly described. An impeller 2 is arranged inside the pump casing 1 of the pump section, and
A casing cover 3 is fixed to the high-pressure side opening of the pump casing 1. One end of the rotor 5 is inserted into the inside of the casing cover 3, and the distance piece 6, the thrust plate 7 a, the shaft sleeve 8 a and the impeller 2 fitted to the rotor 5 are attached to the bolt 2 at one end of the rotor 5.
It is fixed through 1. On the other hand, on the other end of the rotor 5, the thrust plate 7b and the shaft sleeve 8b are attached to the bolt 22.
Is fixed through.

【0027】前記ケーシングカバー3の内部には、羽根
車2によって昇圧したポンプ取扱液の一部を、軸受9a
の部分に導く流通穴3bを設けている。そして、ロータ
5は、その両側で、一対の軸受9a,9bを介して、回
転自在に支承されている。ロータ5のほぼ中央部に、モ
ータ部の回転子10が固着されている。回転子10のキ
ャン12aと固定子13のキャン12bとの間に流路が
形成されている。ロータ5の内部には、軸方向に貫通す
る貫通穴14を形成していて、この貫通穴14は、両端
のボルト21,22を含んで両側に開口している。そし
て、この貫通穴14によって、エンドカバー11と羽根
車と反対側の軸受9bとの間の空間とポンプの吸込側と
が、互いに連通している。
Inside the casing cover 3, a part of the pump handling liquid whose pressure is increased by the impeller 2 is stored in the bearing 9a.
The through hole 3b leading to the portion is provided. The rotor 5 is rotatably supported on both sides of the rotor 5 via a pair of bearings 9a and 9b. The rotor 10 of the motor unit is fixed to the substantially central portion of the rotor 5. A flow path is formed between the can 12 a of the rotor 10 and the can 12 b of the stator 13. A through hole 14 penetrating in the axial direction is formed inside the rotor 5, and the through hole 14 is open at both sides including the bolts 21 and 22 at both ends. The space between the end cover 11 and the bearing 9b on the opposite side of the impeller and the suction side of the pump communicate with each other through the through hole 14.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
相互に接触可能な絞り機構を設けたことによって、羽根
車背面への漏れ量及び羽根車入口への漏れ量を低減でき
るので、それらの循環用動力が低減し、ポンプ効率を向
上できる。また、羽根車背面への漏れ量を低減できるの
で、バランスホールを通過して、羽根車入口部へ戻る流
速が低下し、また、羽根車入口への漏れ量を低減できる
ので、羽根車入口部へ戻る流速が低下し、羽根車入口へ
吸込口から流入する流速に対して、逆流成分や直交成分
が低減するために、吸込性能を向上できる。
As described above, according to the present invention,
By providing the throttle mechanism that can contact each other, the amount of leakage to the back face of the impeller and the amount of leakage to the inlet of the impeller can be reduced, so that the power for circulating them can be reduced and the pump efficiency can be improved. Also, since the amount of leakage to the back of the impeller can be reduced, the flow velocity that returns to the impeller inlet through the balance hole is reduced, and the amount of leakage to the impeller inlet can be reduced. The flow velocity returning to the impeller decreases, and the backflow component and the orthogonal component decrease with respect to the flow velocity flowing from the suction port to the impeller inlet, so that the suction performance can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態の遠心ポンプを示す断面
図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a centrifugal pump according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の羽根車ライナ部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of the impeller liner portion of FIG.

【図3】ロータのたわみを説明する簡易図である。FIG. 3 is a simplified diagram illustrating deflection of a rotor.

【図4】本発明の第2実施形態の遠心ポンプを示す断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a centrifugal pump according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態のキャンドモータポンプ
を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a canned motor pump according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の羽根車ライナ部の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the impeller liner portion of FIG.

【図7】従来の遠心ポンプを示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional centrifugal pump.

【図8】図7の羽根車ライナ部の拡大図である。8 is an enlarged view of the impeller liner portion of FIG. 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ポンプケーシング 2 羽根車 3 ケーシングカバー 5 ロータ 6 ディスタンスピース 7a,7b スラスト板 8a,8b 軸スリーブ 9a,9b 軸受 10 回転子 11 エンドカバー 12a,12b キャン 13 固定子 14 貫通穴 15 軸受ケーシング 17 メカニカルシール 18a,18b 回転環 19a,19b ケース 20a,20b 固定環 21,22 ボルト 1 pump casing 2 impeller 3 casing cover 5 rotor 6 distance pieces 7a, 7b Thrust plate 8a, 8b shaft sleeve 9a, 9b bearing 10 rotor 11 End cover 12a, 12b can 13 Stator 14 through holes 15 Bearing casing 17 Mechanical seal 18a, 18b rotating ring 19a, 19b case 20a, 20b fixed ring 21,22 volts

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 羽根車が主板及び側板を有するか、若し
くは、主板だけを有する遠心ポンプにおいて、前記羽根
車の漏れ制限部であるライナ部の固定側内周面と回転側
外周面を、相互に接触可能な絞り機構で構成したことを
特徴とする遠心ポンプ。
1. In a centrifugal pump in which an impeller has a main plate and side plates, or has only a main plate, the fixed side inner peripheral surface and the rotating side outer peripheral surface of a liner portion, which is a leakage limiting portion of the impeller, are mutually A centrifugal pump characterized by comprising a throttle mechanism capable of contacting with.
【請求項2】 羽根車が主板及び側板を有するか、若し
くは、主板だけを有するキャンドモータポンプにおい
て、前記羽根車の漏れ制限部であるライナ部の固定側内
周面と回転側外周面を、相互に接触可能な絞り機構で構
成したことを特徴とするキャンドモータポンプ。
2. A canned motor pump in which an impeller has a main plate and side plates, or has only a main plate, wherein a fixed inner peripheral surface and a rotating outer peripheral surface of a liner portion that is a leakage limiting portion of the impeller are provided. A canned motor pump comprising a throttle mechanism that can contact each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103573692A (en) * 2013-11-01 2014-02-12 江苏大学 Impeller and guide vane structure of multi-stage self-priming centrifugal pump
JP2020029797A (en) * 2018-08-21 2020-02-27 株式会社酉島製作所 One-side suction pump

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