JPS61501939A - 低流量ポンプケ−シング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 低流量ポンプケーシング 本発明は、遠心ポンプと共に使用するようにした改良された設計のケーシングに 、より詳しくは、摩耗性の固形物質の懸濁（即ちスラリー）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場合のポンプに関する。

遠心ポンプのケーシングば、コレクターとして作用し、インペラーから流れろ流 体を収納し、高速部分を拡散させ、排出部又は排出分岐部中に流体を案内する。

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、水切りの ところのインペラーとケーシングとの間の狭いすきま（インペラーの直径の２− ５％程度）を有しているが、その理由は、最良の効率がこの設計によって得られ 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を取扱うように設計された遠心 ポンプ（スラリーポンプ）では、一般に小さなすきまの場合に起こりうる局所的 な高摩耗と塞止どを防ぐために、インペラーとケーシングとの間のすきまを非常 に大きくする。また、従来のスラリーポンプのケーシングは、一般に排出ネック の面積が一定であり、水切りのところの断面積は、排出フランジの面積よりも１ ０−２０％少ないだけである。水切りのすきまを大きく且つ排出ネックの面積を 一定とした設計は、ポンプの最良効率点（ＢＥＰ）において適切な全体的な性能 を与える。

しかし、ＢＥＰよりも低いｔＦ、ｔにおいては、水切９の後方の局在化された摩 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しえない流体が渦 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の、再循環及び渦に よって生ずる。スラリーポンプは、工程流量の変化とポンプ−負荷要求の不一致 とによって、設計点から離れた状態（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、ポンプの低流量に適合するように、普通の流れパターンを変更するこ とによって、局在化された摩耗を最小とするように、水切り及び排出分岐部の領 域に改良されたケーシング形状を備えた、スラリーポンプのためのポンプケーシ ングを提供することによって、前記の問題を軽減しようとするものである。

本発明の広範な一形態は、最良効率点の流量において作動するポンプの排出スロ ートに比較して面積を減少させた排出スロート域を含む遠心スラリーポンプに存 する。

本発明の別の形式は、最良効率点の流量の３０−７０％の流量で作動するように なっている遠心スラリーポンプケーシングであって、排出フランジにおいて排出 するネック域の３０−７０％までケーシングのスロート面積を減少させる延長水 切りをもった形状を有する遠心スラリーポンプケーシングに存する。

本発明の好ましい実施態様は、排出部に減少した面積を与えるように水切りを排 出ネックを積切って排出ネックを部分的に基土するように配した遠心スラリーポ ンプを包含する。水切りの下流６１（即ち排出ネックから先に上向きに）水切り から反対側に、更に流れを案内して排出面積を減少させる作用をするふくらみ又 は凸状の突起がある。この面積の減少は、第１意的に、インペラー（羽根車）の 回転軸と直角の平面内にあるため、排出ネックの幅は、水切りから排出フランジ までほぼ一定となっている。全体的な形状は、排出フランジにおいての排出ネッ クの面積の３０−７０％のオーダーまで水切りにおいての排出ネックの有効面積 が減少するように定められている。

本発明は、ポンプの全体的な水力学的な性能に大きく影響せず、ＢＥＰ流量は少 し減少しても、ポンプの水頭−流量特性は基本的に変更されない。それは本発明 の用途を大きく増大させる。

摩耗性の媒体の圧送に使用される遠心ポンプのケーシングについて慣用されるよ うに、ケーシングは、硬質金属又はエラストマー材から製造されろ。ケーシング は、組立てを容易にするために、２−３ｇの部分に区画してもよく、更に、外側 のカバープレートを有するポンプのための封じ込め容器でもよいが、本発明の第 １の目的は、内部の水力学的形状に係り、ケーシングの外形、材質又は支持方法 とは係りない。

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普通の遠心水ポンプのイン ペラー及びケーシングを切断して示す断面図である。

第２図は、インペラーの回転軸と直角の平面に沿って普通の遠心スラリーポンプ のインペラー及びケーシングを切断して示す断面図である。

第３図は、インペラーの回転軸と直角の平面に沿って本発明の一実施例によるス ラリーポンプのインペラー及びケーシングを切断して示す断面図である。

第４図は、第３図のケーシングフランジ及びスロートを示す。

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。

第１図を参照すると、典型的な遠心ポンプケーシング１は、水切り２に始まって 排出ネック３に対し接線方向の点まで、徐々に増大する曲率をもっている。イン ペラー４は、水切りのところの最小の周囲すきま５を備えたケーシング１の内部 において回転する。排出ネック域は、水切りに隣接したスロート６から排出フラ ンジ７まで徐々に増大している。

前述したポンプケーシング１は、第２図の従来のスラリーポンプケーシング８と 比較することができる。主な相違点は、直ちに明かとなり、水切りのすきま９の 大きいこと、スロート１０と排出フランジ１１との間の比較的一様な排出ネック 領域とである。この設計により、開放スロート域と水切りの形状とのため、水切 りの回りの低流速（ｗ、ｒ、ｔ、ＢＥＰ）の再循環が容易に可能となることが理 解されよう。

第３図に示した本発明の好ましい実施例によるスラリーポンプケーシングは、水 切り域の通常でない形状を有する基本的には通常のスラリーポンプ１２から成っ ている。スロート域１３を減少させて再循環を止めるために、水切りのすきま１ ５を大きく変更することな（、スロートを横切って水切ゆ１４を延長させ、はぼ 凸面の突起１６を排出ネックの対向壁部に付加する。

これによる幾何学的形状は、スロート域を減少させるため、排出域１７に対する スロート域１３の比が０．３−０．７となる。

水切りのすきま１５は、個別の設計要求にもよるが、インペラーの直径の５−４ ０％の範囲にある。

第３図に示した排出ネック中心線と直交する平面による断面を第５図に示す。図 かられかるように、排出フランジ１８の幅２３は、スロート１９の幅とほぼ等し い。しかしスロートの幅は、排出フランジ１８の幅の５０−１００％の範囲とす ることができろ。

第３図に示したインペラー中心線の軸線を通るＶｌ−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、そのフィレットの半径は、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合一している。

本発明の好ましい実施例を以上に説明したが、本発明の精神を逸脱することな（ 種々の変更が可能なことは言うまでもない。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＯＮ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．最良効率点の流量において作動すろポンプの排出スロートの領域に比較して 面積を減少させた排出スロート域を含む遠心スラリーポンプ。
2. ２．最良効率点の流量の３０―７０％の範囲の流速で作動するようになっている 遠心スラリーポンプケーシングであって、排出フランジにおいて排出ネック域の ３０―７０％までケーシングのスロート面積を減少させろ延長水切りをもった形 状を有すろ遠心スラリーポンプケーシング。
3. ３．水切りと向かい合いに、その少し下流側に凸状の突起を有し、該突起がスロ ートのところの面積の減少に寄与する、請求の範囲第１項又は第２項記載のポン プケーシング。
4. ４．インペラーからのすきま５―４０％を有すろ水切りと共にインペラーが内部 に配されている請求の範囲第１，２もしくは３項記載のポンプケーシング。
5. ５．排出フランジの内径の５０―１００％の（インペラーの回転線と平行に排出 分岐部の軸線上にある平面内の）排出ネック幅を有すろ前記各項のいずれか１項 記載のポンプケーシング。
6. ６．硬質金属、セラミツクもしくはエラストマー材料又はこれらのものの組合せ からできており、１っのピース又は複数のピースから構成され、カバープレート による支持を有すろか又は有さない前記各項のいずれか１項記載のポンプケーシ ング。