KR20110117034A - 불균질의 고농축 슬러리 전용 원심펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농축 슬러리와 같은 점성이 높은 피이송물질을 원심펌프로 펌핑하기 위한 농축 슬러리 전용 펌프를 제공하기 위해, 임펠러의 날개형상에 있어 외측단에 프레셔부를 설치하는 동시에, 날개부와 날개부 사이에 개방부를 설치함으로써 마찰력을 저감시켜 더욱 점성이 높은 피이송물질의 펌핑을 용이하게 하였으며, 또한 본 발명은, 프론트케이싱과 리어케이싱의 사이에 피이송물질의 원활한 가이드를 위한 가이딩그루브를 형성한 디스크를 설치하였다. 또한 임펠러에 공급되어지는 이송물질의 공급이 균일하게 공급가능하도록 흡입구측의 회전축의 일부를 연장하여 이곳에 압송스크류를 설치하여 줌으로써 고농축 슬러리와 같은 점성이 높은 피이송물질의 펌핑이 보다 효율적으로 이루어지게 함과 동시에 발생가능한 펌프의 오동작 손상을 미연에 방지하게 되었다.

Description

불균질의 고농축 슬러리 전용 원심펌프{Pump for exclusive use in concentrated slurry}

본 발명은 불균질의 고농축 슬러리 전용 원심펌프에 관한 것으로, 특히, 원심펌프를 개량하여 농축 슬러리를 원심력에 의해 펌핑시킬 수 있도록 구성한 농축 슬러리 전용 펌프에 관한 것이다.

일반적인 원심펌프의 일예가 도1에 도시되며, 도1 에서의 원심펌프는 회전하는 임펠러에 의하여 액체류에 원심력을 작용시켜 와류실을 통하여 외부로 펌핑하는 것이로, 그 임펠러의 다수의 날개가 보스를 중심으로 방사상으로 회오리형태로 곡선지게 배치되어져 있다. 이러한 임펠러는 물과 같이 밀도가 비교적 낮은 물질의 이송에는 문제가 없으나 밀도가 높은 오일류, 폐수슬러리 혹은 이들의 혼합물처럼 고밀도의 경우 저항이 심하여 날개의 힘만으로 충분한 펌핑압력을 이송압을 공급하지 못하고 있다. 특히 종래의 원심펌프로는 농축 슬러리를 펌핑하는 것은 불가능하였다.

본 발명은 농축 슬러리와 같은 점성이 높은 피이송물질을 원심펌프로 펌핑하기 위한 농축 슬러리 전용 펌프를 제공하는 것에 주된 목적이 있다. 더 나아가, 본 발명은 특히 고밀도의 원료물질이 종래의 원심펌프의 임펠러의 압력으로 충분히 펌핑되지 않는 단점을 개선하여 펌핑을 가능하게 한 농축 슬러리 전용 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명은 임펠러의 날개의 외측단에 프레셔부를 설치하여 날개의 흐름방향을 타고 압력의 유출이 없도록 하였다.

본 발명은 또한 임펠러의 압력으로 강압적으로 압박되어지는 액상물질이 보다 원활한 이송을 위하여 임펠러의 전후에 가이딩그루부(Guiding groove 안내홈)를 형성하도록 하였다.

본 발명은 또한 임펠러에 공급되어지는 액상물질의 보다 효과적인 압송을 위하여 이송스크류를 설치하여 주었다.

본 발명은 또한 임펠러의 날개와 날개 사이에 적절한 개방부의 설치로 압송시의 압력을 전후방향으로 효율적으로 분산시켜 주도록 하였다.

청구항 1 의 경우에는 임펠러의 날개와 날개 사이의 바닥판에 개방부를 설치하여 줌으로써 바닥판에 의한 마찰저항을 그 개방부를 통해 경감시켜 주고 이에 따라 펌핑력의 손실을 저감함과 동시에 임펠러에 가해지는 충격을 완화하여 펌핑효율을 보다 높이면서,

원심펌프의 흡입구에 압송스크류를 설치함으로써 슬러리와 같이 밀도가 높거나 고밀도와 저밀도의 물질이 혼재한 경우 임펠러에 의한 흡입압력에 더하여 흡입력을 증대시킴으로써 특히 고농축 슬러리까지도 효율적으로 흡입시킬 수 있게 하며,

임펠러의 날개와 마주하는 프론트케이싱의 내부표면부에 가이딩그루브를 설치한 디스크의 설치로 임펠러의 날개에 의해 작용하는 슬러리의 원심운동을 더욱 효과적으로 안내할 수 있게 하여 유동저항을 경감시켜 준다.

청구항 2 의 경우에는 리어케이싱의 내부표면부에 가이딩그루브를 별도의 디스크형태로 제작하여 설치함으로써 간단하게 가이딩그루브를 내부표면부에 설치할 수 있게 함과 동시에 케이싱보다 우수한 재질로 내마모성을 높이고 마찰력을 저감시키는 것이 가능하게 된다.

도 1 은 종래 원심펌프의 단면도,
도 2 는 본 발명의 대표적 실시예의 단면구성도,
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예의 단면구성도,
도 4 는 본 발명의 임펠러의 정면도,
도 5 는 본 발명의 가이딩그루브를 설치하여 준 디스크의 정면도,
도 6 은 본 발명의 임펠러와 디스크의 분해상태 사시도이다.

본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

일반적인 원심펌프는 프론트케이싱(1)과 리어케이싱(2)에 의하여 임펠러(3)를 내장하도록 하며, 임펠러의 보스부에 회전력을 부여하는 축(10)이 체결되어지도록 구성하며, 프론트케이싱의 입수부(35)를 통하여 입수된 액상물질이 임펠러의 회전압력에 의하여 출수부(30)를 통하여 압송하도록 구성되어져 있다. 그리고 축의 회전의 원활한 동작을 위한 실링 및 베어링장치(15)(16)들이 설치되어져 있다. 미설명부호 17 은 미케니컬 실 등의 실링 장치이다.

본 발명의 대표적 실시예로 따른 농축 슬러리 전용펌프는, 상기한 구성의 원심펌프에서 임펠러의 중앙보스를 중심으로 외측을 향하여 특히 도 4에 도시된 바와 같이 방사형태로 곡선지게 연속배치되어진 날개(4)의 외측단에 프레셔부(5)를 설치하여 주었다. 프레셔부의 절곡부(5a)의 형상, 구조, 외주면(5b)사이의 거리등은 설치되어질 현장의 상황, 즉, 압송되어질 액상물질의 종류에 따라 가감하여 압력의 변화를 줄 수 있다.

본 발명의 도면의 실시예에서는 프레셔부(5)는 임펠러의 회전방향(A)를 향하여 절곡되어지도록 하였다.

이와 같이 본 발명에 따라 임펠러(3)의 각 날개(4)의 단부에 프레셔부(5)를 설치함으로써 임펠러(3)의 회전시 원심력이외에 피이송물질에 각 날개(4)의 외주 단부에서 원주방향으로 추가적인 힘을 가하게 되므로, 토출구(30)로의 펌핑력이 증대되게 되어 특히 고농축 슬러리와 같은 점성이 높은 피이송물질을 용이하게 펌핑할 수 있게 되었다. 즉, 임펠러의 단부 부분에서 프레셔부에 의해 각 날개(4)의 외주 단부에서 원주 접선방향의 분력이 작용하게 되어 고농축 슬러리까지도 펌핑될 수 있게 된다. 더욱 프레셔부(5)의 방향을 반경방향으로 절곡시킴으로써 임펠러의 회전방향의 분력이 최대로 되어 펌핑력이 최대로 된다.

본 발명의 또 다른 실시예로 임펠러의 날개부와 날개부 사이의 바닥판(7)에 도4에 도시된 바와 같이 개방부(6)를 설치하여 주었다. 개방부의 설치는 고압으로 압박하는 액상물질이 받는 압력을 전후로 균질하게 분산하여 줌으로써 피이송물질의 마찰저항을 저감시키고, 발생가능한 편압에 의한 임펠러, 모터 등의 손상을 미연에 방지할 수 있다. 더 나아가서 압력의 균일한 분산으로 불균일한 슬러리와 같은 물질의 일방 편향으로 인한 고장이나 압송의 불균일의 문제를 해소하였다.

본 발명의 또 다른 실시예로 임펠러를 전후방향에서 내장하는 프론트케이싱과 리어케이싱의 표면부와 분리된 별도의 디스크에 의하여 가이딩그루브를 형성한다.

이 가이딩그루브는 도 3 및 도 6에 도시하듯이 케이싱의 내면부에 직접 설치하지 않고, 별도의 디스크(31)을 설치할 수 있다. 디스크(31)의 설치구조가 구체적으로 도시되지 아니하지만, 단순히 나사로 내부표면부(1a)(2b)에 체결될 수 있으며, 디스크(31)의 구성도 회전축(10)을 감싸 지지하도록 내주로 연장하여 형성될 수도 있다.

또한, 가이딩그루브(33)는, 도 6의 예시에서와 같이 우측 디스크(31)에서와 같이 날개(4)의 개수와 동일하게 6개 직선형상으로 구성할 수도 있으며, 좌측 디스크(31)에서와 같이 4개의 곡선형상으로 구성할 수도 있지만, 가이딩그루브(33)의 설치갯수가 여기에 한정됨이 없이 다양하게 변경될 수 있다. 또, 가이딩그루브(33)의 평면형상도 농축 슬러리 전용 펌프의 임펠러의 회전력에 의하여 날개(4)에 의해 피이송물질이 이송되는 방향과 가능한 일치되는 것이 바람직하지만, 이에 제한됨이 없이 다양하게 변경될 수 있으며, 단면형상도 가급적 저항이 적으면서 슬러리를 안내하도록 원호나 타원의 일부 형상이 바람직하지만, 곡선, 각형 등으로 다양하게 변경될 수 있다.

본 발명은 특히 가이딩그루브를 원호형태로 구성하는 경우에는 임펠러중앙흡입공(c)에 직접 가이딩그루브의 일단을 연결하여 임펠러중앙흡입공에 흡입공에 고착되어질 클로그들을 직접 배출가능하게 한다.

본 발명의 또 다른 실시예로 임펠러(3)에서 흡입구(35)를 향하여 결합부(41)를 개재하여 회전축(10)의 회전시 함께 회전하여 흡입되는 피이송물질에 더욱 강한 흡입력을 작용시키도록 압송스크류(42)를 설치하여 주는 것이다. 결합부(41)는, 회전축(10)을 연장하여 형성하거나, 도시가 생략되지만 회전축(10) 또는 임펠러(3)의 보스부(B)에 나사체결 등과 같이 다양한 구성으로 결합부(41)를 형성할 수 있다. 이와 같이 압송스크류(42)를 흡입구(35)에 설치함으로써 회전축(10)의 회전시 임펠러(3)에 의해 발생하는 흡입력에 더하여 압송스크류(42)에 의해서도 흡입력이 작용하게 되므로, 특히 농축 슬러리와 같은 점성이 높은 피이송물질도 용이하게 흡입할 수 있게 된다. 이에 따라, 원심력을 작용시키는 임펠러(3)의 동작이 보다 원활하게 이루어 질 수 있게 되어 원심펌프를 개량시킨 본 발명의 농축 슬러리 전용 펌프만으로도 농축 슬러리와 같은 피이송물질을 펌핑할 수 있게 된다. 위의 압송스크류(42)의 스크류 날은 하나로도, 또는 다중으로 설치할 수 있으며, 스크류 날의 구조도 피이송물질의 종류와 형태에 따라 다양하게 변형 설치가능하다.

B:중앙보스, 4:날개, 5:프레셔부, 6:개방부, 7:바닥판, 41:결합부, 42:압송스크류

Claims (2)

1. 수평으로 설치되는 흡입구(35)로 흡입하고, 회전축(10)에 설치되어 함께 회전하는 임펠러(3)의 곡선인 동시에 단부에 프레셔부(5)를 설치한 날개(4)에 의해 원심력을 발생시켜 토출구(30)를 통해 펌핑하기 위한 불균질한 고농도 슬러리용 원심펌프에 있어서,
   임펠러(3)의 날개(4)와 날개(4) 사이의 바닥판(7)에 개방부(6)를 설치하여 주며,
   임펠러(3)에서 흡입구(35)를 향하여 회전축(10)에 결합부(41)을 설치하고, 흡입구(35)로부터 슬러리에 가해지는 흡입력을 더욱 증대시키기 위한 압송스크류(42)를 상기 결합부(41)에 회전축(10)과 함께 회전가능토록 설치하며,
   가이딩그루브(33)가 표면부에 설치된 디스크(31)를 프론트케이싱(1)의 내부표면에 설치하는 것을 특징으로 하는 불균질의 고농축 슬러리 전용펌프.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   개방부(6)로 통하는 리어케이싱(2)의 내부표면에도 가이딩그루브(33)가 표면부에 설치된 디스크(31)를 추가로 설치하는 것을 특징으로 하는 불균질의 고농축 슬러리 전용 펌프.
   
   
   
   
   

Images