JPH0689753B2 - 遠心スラリポンプのケ−シング - Google Patents
遠心スラリポンプのケ−シングInfo
- Publication number
- JPH0689753B2 JPH0689753B2 JP60502041A JP50204185A JPH0689753B2 JP H0689753 B2 JPH0689753 B2 JP H0689753B2 JP 60502041 A JP60502041 A JP 60502041A JP 50204185 A JP50204185 A JP 50204185A JP H0689753 B2 JPH0689753 B2 JP H0689753B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge port
- casing
- discharge
- slurry pump
- centrifugal slurry
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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
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
- F04D29/428—Discharge tongues
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、遠心ポンプ更に詳しくは、摩耗性の固形物質
の懸濁液（スラリ）を取扱い、ポンプの最良効率点の流
量よりも際立って低い流量のポンプに使用できるように
改良されたポンプケーシングに関するものである。
の懸濁液（スラリ）を取扱い、ポンプの最良効率点の流
量よりも際立って低い流量のポンプに使用できるように
改良されたポンプケーシングに関するものである。
遠心ポンプケーシングは、流体をインペラーで回転させ
ながら吸引し、速度水頭を圧力水頭に変換するために、
排出分岐部及び吐出部へ流体を導くコレクターとしての
機能を有している。
ながら吸引し、速度水頭を圧力水頭に変換するために、
排出分岐部及び吐出部へ流体を導くコレクターとしての
機能を有している。
非摩耗性又は清澄な流体を取扱うように設計されたポン
プは、一般に水切り部分のインペラーとケーシングとの
間の隙間は小さいが（インペラーの直径の２−５％程
度）、その理由は、この設計によって最良の効率が得ら
れるためである。
プは、一般に水切り部分のインペラーとケーシングとの
間の隙間は小さいが（インペラーの直径の２−５％程
度）、その理由は、この設計によって最良の効率が得ら
れるためである。
その反対に、繊維状もしくは粒状の固形物の懸濁液を取
扱うように設計された遠心ポンプ（スラリポンプ）で
は、一般に小さなすきまの場合に起こりうる局部的な高
摩耗と閉塞とを防ぐために、インペラーとケーシングと
の間のすきまを非常に大きくしている。また、従来のス
ラリポンプのケーシングは、一般に吐出口の面積がほぼ
一定であり、水切りのところの吐出口の断面積は吐出端
部の面積よりも10−20％少ないだけである。水切りのす
きまを大きくし且つ吐出口の面積を一定とした設計は、
ポンプの最良効率流量（BEP）において、全体的に適切
な性能を与える。
扱うように設計された遠心ポンプ（スラリポンプ）で
は、一般に小さなすきまの場合に起こりうる局部的な高
摩耗と閉塞とを防ぐために、インペラーとケーシングと
の間のすきまを非常に大きくしている。また、従来のス
ラリポンプのケーシングは、一般に吐出口の面積がほぼ
一定であり、水切りのところの吐出口の断面積は吐出端
部の面積よりも10−20％少ないだけである。水切りのす
きまを大きくし且つ吐出口の面積を一定とした設計は、
ポンプの最良効率流量（BEP）において、全体的に適切
な性能を与える。
しかし、BEPよりも少ない流量においては、水切りの後
方の局部的な摩耗が問題となることがある。この摩耗
は、排出分岐部から流出できない流体が渦室に再流入
し、好ましくない角度で水切りの回りを流れる際、ケー
シング内周とインペラー間に再び流入するスラリーが、
水切りの端部に衝突すること及び流れが急変することに
よりて生ずる渦がスラリーを水切りの端部に異常に接触
させることにより生ずるものである。スラリポンプは、
流量の変化あるいはポンプの設計値と実際の負荷との不
一致によって、設計点から離れた状態において（即ち、
流量がBEPと合致しない状態で）作動しなければならな
いことが多い。
方の局部的な摩耗が問題となることがある。この摩耗
は、排出分岐部から流出できない流体が渦室に再流入
し、好ましくない角度で水切りの回りを流れる際、ケー
シング内周とインペラー間に再び流入するスラリーが、
水切りの端部に衝突すること及び流れが急変することに
よりて生ずる渦がスラリーを水切りの端部に異常に接触
させることにより生ずるものである。スラリポンプは、
流量の変化あるいはポンプの設計値と実際の負荷との不
一致によって、設計点から離れた状態において（即ち、
流量がBEPと合致しない状態で）作動しなければならな
いことが多い。
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
ポンプの低流量に適合させるため、これまでの流れパタ
ーンを変更して、局部的な摩耗を最小とするように、水
切り及び排出分岐部の部分の形状が改良されたスラリポ
ンプのケーシングを提供しようとするものである。
ポンプの低流量に適合させるため、これまでの流れパタ
ーンを変更して、局部的な摩耗を最小とするように、水
切り及び排出分岐部の部分の形状が改良されたスラリポ
ンプのケーシングを提供しようとするものである。
一般的には、本発明は最良効率流量で作動するポンプの
吐出口に比較して面積を減少させた吐出口を備えた遠心
スラリポンプのケーシングに関するものである。
吐出口に比較して面積を減少させた吐出口を備えた遠心
スラリポンプのケーシングに関するものである。
別の表現をとれば、本発明は最良効率流量の30−70％の
流量で作動する遠心スラリポンプのケーシングであっ
て、吐出口の人口面積を吐出口端部の面積の30−70％ま
で減少させるための延長水切りを備えた遠心スラリポン
プケーシングの形状に関するものである。
流量で作動する遠心スラリポンプのケーシングであっ
て、吐出口の人口面積を吐出口端部の面積の30−70％ま
で減少させるための延長水切りを備えた遠心スラリポン
プケーシングの形状に関するものである。
本発明の好ましい実施態様は、吐出部の面積を減少させ
るために、吐出流の中に突出し、部分的にこれを閉塞さ
せるための水切りを備えた遠心スラリポンプのケーシン
グに関するものである。
るために、吐出流の中に突出し、部分的にこれを閉塞さ
せるための水切りを備えた遠心スラリポンプのケーシン
グに関するものである。
水切りの下流側（即ち吐出口から先に上向きに）で、水
切りの反対側に、流れを案内し吐出面積を減少させる作
用をするふくらみ又は凸状の隆起部を形成する。この結
果吐出口断面の吐出口入口から吐出口出口までの、イン
ペラ（羽根車）回転軸と平行な部分の長さは、ほぼ一定
であるが、吐出口断面のインペラ（羽根車）回転軸と直
角方向の部分の幅は、吐出口の入口から中頃まではかな
り小さく中頃から吐出口出口にかけて漸次大きくなる。
その結果全体的な形状は、吐出口入口の有効面積が、吐
出口出口における吐出口面積の30〜70％のオーダまで減
少する。
切りの反対側に、流れを案内し吐出面積を減少させる作
用をするふくらみ又は凸状の隆起部を形成する。この結
果吐出口断面の吐出口入口から吐出口出口までの、イン
ペラ（羽根車）回転軸と平行な部分の長さは、ほぼ一定
であるが、吐出口断面のインペラ（羽根車）回転軸と直
角方向の部分の幅は、吐出口の入口から中頃まではかな
り小さく中頃から吐出口出口にかけて漸次大きくなる。
その結果全体的な形状は、吐出口入口の有効面積が、吐
出口出口における吐出口面積の30〜70％のオーダまで減
少する。
本発明に係るポンプは、本願発明の要旨とするポンプの
吐出口入口部の特殊な構造が、ポンプ全体としての水力
学的性能即ち全水頭そのものに大きな影響を与えるもの
ではなく、多少の最良効率流量の減少はあっても、ポン
プの基本水頭特性が変わるものではない。それは本発明
の用途を大きく増大させる。
吐出口入口部の特殊な構造が、ポンプ全体としての水力
学的性能即ち全水頭そのものに大きな影響を与えるもの
ではなく、多少の最良効率流量の減少はあっても、ポン
プの基本水頭特性が変わるものではない。それは本発明
の用途を大きく増大させる。
摩耗性の流体の圧送に使用される遠心ポンプのケーシン
グにおいて通常行なわれているように、ケーシングは硬
質金属又は弾性のある材料で製造される。ケーシング
は、組立てを容易にするために、２−３個の部分に分割
されていてもよく、更に、カバープレートを有するポン
プに対しては単なる封じ込めの容器であってもよい。要
するに本発明の第１の目的は内部の水力学的形状に関す
るものであって、ケーシングの外径、材質又は支持方法
などは関係のないことである。
グにおいて通常行なわれているように、ケーシングは硬
質金属又は弾性のある材料で製造される。ケーシング
は、組立てを容易にするために、２−３個の部分に分割
されていてもよく、更に、カバープレートを有するポン
プに対しては単なる封じ込めの容器であってもよい。要
するに本発明の第１の目的は内部の水力学的形状に関す
るものであって、ケーシングの外径、材質又は支持方法
などは関係のないことである。
なお水切りの部分の水力学的形状を改善し、流量を減少
させた場合の局部的摩耗を最低にするために、ライナを
使用することもある。ライナの材質として弾性のある材
料が使用される。
させた場合の局部的摩耗を最低にするために、ライナを
使用することもある。ライナの材質として弾性のある材
料が使用される。
次に本発明を添付図面に基づいて例示的に説明する。
第１図は、インペラーの回転軸と直角の平面に沿って切
断した従来の遠心水ポンプのインペラー及びケーシング
の断面図である。
断した従来の遠心水ポンプのインペラー及びケーシング
の断面図である。
第２図は、インペラーの回転軸と直角の平面に沿って切
断した従来の遠心スラリポンプのインペラー及びケーシ
ングを示す断面図である。
断した従来の遠心スラリポンプのインペラー及びケーシ
ングを示す断面図である。
第３図は、本発明の一実施例を示すスラリポンプのイン
ペラーの回転軸と直角の平面に沿って切断したインペラ
ー及びケーシングを示す断面図である。
ペラーの回転軸と直角の平面に沿って切断したインペラ
ー及びケーシングを示す断面図である。
第４図は、第３図の吐出口部分の平面図である。
第５図は、第３図のＶ−Ｖ線断面図である。
第６図は、インペラーの回転軸を通る平面に沿って切断
して示す本発明によるケーシング部分断面図である。
して示す本発明によるケーシング部分断面図である。
第１図にみるように、典型的な遠心ポンプのケーシング
１は、水切り２に始まって吐出口３に対し接線方向の点
まで、徐々に増大する曲率半径をもっている。インペラ
ー４は、水切りのところで最小となる円周方向の隙間５
を備えたケーシング１内で回転する。吐出口の面積は水
切りに隣接したスロート６から吐出フランジ７まで徐々
に増大している。
１は、水切り２に始まって吐出口３に対し接線方向の点
まで、徐々に増大する曲率半径をもっている。インペラ
ー４は、水切りのところで最小となる円周方向の隙間５
を備えたケーシング１内で回転する。吐出口の面積は水
切りに隣接したスロート６から吐出フランジ７まで徐々
に増大している。
上記ポンプケーシング１を第２図の従来のスラリポンプ
ケーシング８と比較してみよう。直に判るように主な相
違点は、水切りのすきま９の大きいこととスロート10と
排出フランジ11との間の吐出口の面積が殆んど同じであ
ることである。第２図のような構造、即ち吐出口のスロ
ート部の形状やインペラーとケーシング内周面とのスキ
マや水切りの形状などにより、水切り内周端部に吐出流
速に比べて速度の遅い、該スキマへ再流入する流体部分
が発生する。
ケーシング８と比較してみよう。直に判るように主な相
違点は、水切りのすきま９の大きいこととスロート10と
排出フランジ11との間の吐出口の面積が殆んど同じであ
ることである。第２図のような構造、即ち吐出口のスロ
ート部の形状やインペラーとケーシング内周面とのスキ
マや水切りの形状などにより、水切り内周端部に吐出流
速に比べて速度の遅い、該スキマへ再流入する流体部分
が発生する。
第３図に示す本発明の実施例におけるスラリポンプケー
シングは、基本的には従来のスラリポンプと同一のケー
シング12であるが、水切り域の形状は従来のものと相違
している。吐出口入口13の面積を減少させて再循環を止
めるために、水切り14の隙間15を大きく変更することな
く、吐出口入口を横切って水切り14を延長させ、凸面の
隆起部16を吐出口の反対側の壁に形成している。その結
果、吐出口断面のインペラ回転軸と直角方向の幅は、吐
出口入口から中頃までは吐出口出口の幅に比較して減少
する。そのため吐出口入口の面積は減少し、吐出端面積
17に対する吐出口入口13の面積の割合は0.3−0.7とな
る。水切りの部分の隙間15は、個々のポンプにより異な
るが、インペラーの直径の５−40％の範囲にある。すな
わち輸送する流体が清水に近い場合は５％、砂礫の多い
場合は40％となる。
シングは、基本的には従来のスラリポンプと同一のケー
シング12であるが、水切り域の形状は従来のものと相違
している。吐出口入口13の面積を減少させて再循環を止
めるために、水切り14の隙間15を大きく変更することな
く、吐出口入口を横切って水切り14を延長させ、凸面の
隆起部16を吐出口の反対側の壁に形成している。その結
果、吐出口断面のインペラ回転軸と直角方向の幅は、吐
出口入口から中頃までは吐出口出口の幅に比較して減少
する。そのため吐出口入口の面積は減少し、吐出端面積
17に対する吐出口入口13の面積の割合は0.3−0.7とな
る。水切りの部分の隙間15は、個々のポンプにより異な
るが、インペラーの直径の５−40％の範囲にある。すな
わち輸送する流体が清水に近い場合は５％、砂礫の多い
場合は40％となる。
第３図に示す吐出口中心線と直交する平面による断面を
第５図に示す。図に示すように、吐出端の排出フランジ
18の幅23は、吐出口入口部における排出ネック中心線と
直交する平面内のスロートの幅19とほぼ等しい。しかし
該スロートの幅19は、吐出端の排出フランジ18の幅23の
50−100％の範囲とすることができる。
第５図に示す。図に示すように、吐出端の排出フランジ
18の幅23は、吐出口入口部における排出ネック中心線と
直交する平面内のスロートの幅19とほぼ等しい。しかし
該スロートの幅19は、吐出端の排出フランジ18の幅23の
50−100％の範囲とすることができる。
第３図に示したインペラー中心線の軸線を通るVI−VI半
断面を第６図に示す。この図はインペラー20とポンプケ
ーシング21との関係を表している。図には、改良された
水切りの輪郭22が示され、その凹部の半径は、ケーシン
グ側部壁及び水切りの頂点のところで連続的に交叉して
いる。
断面を第６図に示す。この図はインペラー20とポンプケ
ーシング21との関係を表している。図には、改良された
水切りの輪郭22が示され、その凹部の半径は、ケーシン
グ側部壁及び水切りの頂点のところで連続的に交叉して
いる。
ポンプケーシングの内部形状を上記のように構成したの
で、摩耗性のある流体を送るスラリポンプであっても、
局部的な摩耗の発生は抑制された。
で、摩耗性のある流体を送るスラリポンプであっても、
局部的な摩耗の発生は抑制された。
本発明の実施例を以上に説明したが、本発明の精神から
逸脱することなければ種々の変更が可能なことは言うま
でもない。
逸脱することなければ種々の変更が可能なことは言うま
でもない。
Claims (5)
- 【請求項１】最高効率流量よりかなり低い流量で作動す
ることもある遠心スラリポンプのケーシングの内部形状
において、 水切りを吐出口方向に延伸させるとともに、吐出口の内
壁の上記水切りに対向してその少し下流側に隆起部を形
成し、吐出口断面における吐出口入口のインペラ回転軸
に平行な長さを吐出口出口のそれより僅かに小さくする
とともに、インペラ回転軸に直角方向の幅は、吐出口入
口より中頃にかけて吐出口出口のそれよりかなり小さく
し、該吐出口中頃より吐出口下流部にかけて漸次大きく
なるように形成することにより、吐出口入口面積を吐出
口出口面積の30〜70％になるように構成したことを特徴
とする遠心スラリポンプのケーシング。 - 【請求項２】上記水切りの部分のケーシング内周壁とイ
ンペラ外周部との間隔が、流体の仕様に応じてインペラ
直径の５〜40％としたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の遠心スラリポンプのケーシング。 - 【請求項３】吐出口の入口位置を規定するとともに、吐
出口入口まで伸びた水切りと、吐出口内壁の水切りと対
向しその少し下流側に設けた隆起部とにより形成される
内部形状を有するライナーを備えたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の遠心スラリポンプのケーシ
ング。 - 【請求項４】上記ライナの材質が弾性を備えていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の遠心スラリ
ポンプのケーシング。 - 【請求項５】吐出口入口部における排出ネック中心線と
直交する平面内のスロートの幅（19）は吐出端の排出フ
ランジ（18）の幅（23）の50−100％の範囲であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の遠心スラリ
ポンプのケーシング。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPG463284 | 1984-04-18 | ||
| AU4632 | 1984-04-18 | ||
| PCT/AU1985/000084 WO1985004932A1 (en) | 1984-04-18 | 1985-04-18 | Low-flow pump casing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61501939A JPS61501939A (ja) | 1986-09-04 |
| JPH0689753B2 true JPH0689753B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=3770585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60502041A Expired - Fee Related JPH0689753B2 (ja) | 1984-04-18 | 1985-04-18 | 遠心スラリポンプのケ−シング |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4844693A (ja) |
| EP (1) | EP0181350B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0689753B2 (ja) |
| KR (1) | KR860700053A (ja) |
| BR (1) | BR8506613A (ja) |
| CA (1) | CA1264251A (ja) |
| DE (1) | DE3571856D1 (ja) |
| IN (1) | IN164884B (ja) |
| MY (1) | MY100850A (ja) |
| NZ (1) | NZ211792A (ja) |
| PH (1) | PH25473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015045569A1 (ja) * | 2013-09-24 | 2015-04-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ウォータポンプ |
| JP2016056761A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 日本電産サンキョー株式会社 | ポンプ装置 |
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| US5266003A (en) * | 1992-05-20 | 1993-11-30 | Praxair Technology, Inc. | Compressor collector with nonuniform cross section |
| US5971023A (en) * | 1997-02-12 | 1999-10-26 | Medtronic, Inc. | Junction for shear sensitive biological fluid paths |
| JP3721346B2 (ja) * | 2002-06-26 | 2005-11-30 | 株式会社ケーヒン | 遠心式送風機 |
| AU2013202530B2 (en) * | 2008-06-06 | 2014-06-26 | Weir Minerals Australia Ltd | Pump casing |
| CA2896075C (en) * | 2008-06-06 | 2017-04-18 | Weir Minerals Australia Ltd | Pump casing |
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| CN102080671B (zh) * | 2009-11-27 | 2015-05-13 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 离心泵 |
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