NL8701840A - Centrifugaalpomp in het bijzonder geschikt voor het verpompen van media met een hoog gasgehalte. - Google Patents

Description

r • $ i 873048/Rey/MW * -1-

Centrifugaalpomp in het bijzonder geschikt voor het verpompen van media met een hoog gasgehalte.

Door aanvraagster worden als uitvinders genoemd Umberto Corradini te Montelupo Fiorentino, Italië

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op 5 een centrifugaalpomp die door het mogelijk te maken het verschijnsel van scheiding van de vloeistof- en de gasfase te minimaliseren, het mogelijk maakt om doelmatig media te verpompen, tevens en boven al indien deze een hoog volumepercentage gassen bevatten.

10 Uit de huidige stand van techniek zijn verschil lende vormen centrifugaal pompen reeds bekend, maar al deze pompen van het traditionele type, dat wil zeggen ontworpen voor het behandelen van vloeistoffen zijn in het geheel niet in staat om vloeistof/gasmengsels te verpompen 15 met een hoog gasgehalte, daar tussen de schoepen van de rotor een scheiding van de twee fasen optreedt, hetgeen afbreuk doet aan de principes op basis waarvan een cen-trifugaalrotor werkt, te weten de vertraging van het medium bij de relatieve beweging tussen de inlaat en de uit-20 laat van de door de schoepen begrensde kanalen, en de werking van het centrifugale krachtveld op druktoename.

Tengevolge van de inslag van het vloeistof/-gasmengsel tegen de voorste rand van de schoepen van de rotor en tengevolge van het verschillende soortelijk ge-25 wicht van de twee onderdelen van het mengsel treedt in feite een scheiding van deze onderdelen op, en in verband met deze randen, vormt zich aan de lage‘drukzijde een gas (lucht)-bel die, door afname van het feitelijke dwars-doorsnede-oppervlak waardoor de vloeistofcomponent loopt, 30 een toename veroorzaakt van de uitlaatsnelheid W waarmee het behandelde medium de schoepen van deze component verlaat, en dientengevolge een aanzienlijke afname van de tangentiale component CU van de resultante C van de genoemde 87 0 1 8-· 0 t * -2- uitlaatsnelheid W en de omtrekssnelheid U van dezelfde rotor, waarmee de bereikbare drukwaarde evenredig is.

Bovendien wordt de omzetting van de kinetische energie van het onder druk gebrachte medium in de diffusor 5 stroomafwaarts van de rotor moeilijk gemaakt door de aanwezigheid van gas omdat als dit in de rotor optreedt, een fasescheiding optreedt, die de vertraging van het medium en dientengevolge de druktoename voorkomt.

Het oogmerk van de onderhavige uitvinding is het 10 vermijden van de hierboven genoemde nadelen, en zodoende een centrifugaalpomp te verschaffen die doelmatig de fasescheiding tegenwerkt, en het zodoende mogelijk maakt tevens media te verpompen die een grote hoeveelheid gas bevatten.

15 Dit oogmerk wordt in hoofdzaak bereikt door een boorgat aan te brengen dat in verbinding staat met elke inlaat tussen de schoepen van de rotor, hetgeen het meest gevoelige en kritische gebied is, omdat hier de grootste drukgradiënten worden opgewekt, die de scheiding of het 20 in lagen plaatsen van de fasen veroorzaakt. Op deze wijze worden die gasbellen vernietigd die zoals reeds gesteld de hoofdoorzaak zijn van het niet vertragen van het medium en zodoende van de gemiste druktoename.

Aan de andere kant om het medium zo homogeen moge-25 lijk te houden binnen de door de schoepen gevormde kanalen, is de rotor uitgerust met schoepen met een zeer lage dynamische belasting van het medium ten opzichte van die van de traditionele rotoren, te weten met schoepen die minder divergerend ten opzichte van elkaar zijn gerangschikt en 30 bovendien is elke schoep gespleten in twee delen, die zijn onderbroken door een vertikale snede die ongeveer langs het midden van de lengtehiervan. Deze insnijdingen vormen inderdaad doorgangssleuven die toelaten dat de vloeistof-fase van een kanaal zich mengt met de gasfase van het aan-35 grenzende kanaal, waarbij de stroming zodoende homogener wordt gemaakt.

Voor hetzelfde oogmerk van een betere homogenisatie van de stroming, is de rotor tevens voorzien van tenminste een klein boorgat dat is aangebracht binnen de schijf bin- 8701840 & -3- nen elk kanaal, dat tot doel heeft het mogelijk te maken dat de vloeistoffase die is verdeeld binnen de achter de rotor gelegen kamer van het pomplichaam, opnieuw het kanaal binnen te komen en zich te mengen met het stromende medium.

5 Tenslotte is de diffusor voorzien van een groot aantal uitstroomkanalen met kleine afmetingen, welke kanalen de dubbele funktie uitvoeren van het minimaliseren van de scheiding van de fasen, alsmede het mogelijk te maken doelmatig het grote moment van de vloeistoffase van 10 de stroom te gebruiken, die behoort bij het grote soortelijk gewicht van dezelfde vloeistof, teneinde de gasfase samen te drukken, en zodoende de gasbellen te vernietigen.

Resumerend betreft de uitvinding een centrifugaal-pomp voor het verpompen van gasbevattende media, welke 15 pomp een rotor bevat die is uitgerust met bladen die ten opzichte van elkaar divergeren voor het vormen van uitstroomkanalen voor het medium, alsmede een diffusor, die eveneens is voorzien van uitstroomkanalen voor het medium, en is gekenmerkt doordat verbonden met elke inlaat van de door 20 de schoepen van de rotor gevormde uitstroomkanalen op de schijf van deze rotor een doorgaand boorgat is aangebracht, alsmede tenminste een klein boorgat is aangebracht binnen elk uitstroomkanaal, de schoepen van de rotor niet erg divergerend van elkaar zijn geplaatst en elke schoep in 25 twee delen is gespleten door een vertikale sleuf die ongeveer langs het midden van de lengte hiervan is aangebracht, terwijl de uitstroomkanalen van de diffusor worden gevormd door een groot aantal kanalen van kleine afmeting.

De uitvinding zal nader worden toegelicht met 30 verwijzing naar de bijgaande tekening, die als voorbeeld een voorkeursuitvoeringsvorm weergeeft, waaraan tevens te allen tijde binnen het kader van de onderhavige uitvinding technische of constructieve varianten kunnen worden toegevoegd .

35 In deze tekeningen toont:

Pig. 1 een vectordiagram van de snelheid bij de uitlaat van een uitstroomkanaal; fig. 2 een gedeeltelijk, en gedeeltelijk weggesneden perspektiefaanzicht van een centrifugaalpomp die 8701840 -4- is uitgevoerd volgens de uitvinding.

Zoals blijkt uit de tekening is met het verwijzings-cijfer 1 de centrifugaalpomp aangegeven die in hoofdzaak bestaat uit een rotor 2 en een diffusor 3. Deze diffusor 5 vormt één geheel met een pomplichaam 4, dat een kamer 5 vormt, waarbinnen de rotor 2 die door middel van een spie 7 is verbonden met een as 6 roteert volgens de richting van de pijl "w". Deze rotor 2 is uitgerust met een groep schoepen, resp. 8, 9.... 18...., zoals zichtbaar is in 10 fig.2 die ten opzichte van elkaar divergeren en overeenkomstige uitstroomkanalen 19, 20.... 29.... voor het medium vormen.

Zoals duidelijk zichtbaar is in fig.1 treedt bij aanwezigheid van een medium met een groot gasgehalte, bin-15 nen het door de schoepen 8 en 9 begrensde uitstroomkanaal 19 een scheiding van de gasfase 30 op vanuit de vloeistof-fase 31, welke gasfase tengevolge van het verschillende soortelijk gewicht en de roterende beweging, volgens de pijl "w" van de rotor, in hoofdzaak wordt samengedrukt tegen 20 de onderste schoep 9. De verkleining in het doorgangsdwars-doorsnede-gebied voor de vloeistoffase, die niet langer het hele dwarsdoorsnede-oppervlak van het kanaal 19 ter beschikking heeft, maar slechts een gedeelte hiervan geeft dientengevolge een toename van de uitstroomsnelheid vanuit 25 de schoepen, van de vloeistoffase vanaf "w^" omlaag naar "w2" zodat de resultante van de genoemde snelheid en de omtrekssnelheid U van de rotor 2 resulteert in een vector C2 die verschilt van C^, zowel wat betreft grootte als richting, en de tangentiële component CU2 hiervan, die even-30 redig is met de druk die kan worden opgewekt, zal derhalve aanzienlijk kleiner zijn dan CU^, te weten de waarde die zou worden bereikt bij de afwezigheid van gas.

Resumerend, hoe groter het gasgehalte van het medium, hoe dichter de resulterende vector C de radiale 35 richting 32 benadert, onder welke omstandigheid de waarde van de tangentiële component CU nul bedraagt, en er zodoende geen druk wordt opgewekt.

Teneinde het nadelige effect van fasescheiding te vermijden en het daarom zo homogeen mogelijk houden 8701840 « ** -5- van het medium, zijn volgens de uitvinding de doorgaande boorgaten 33 in de rotor 2 verbonden met de inlaten van de uitstroomkanalen 19, — . 29,...., alsmede binnen elk uitstroomkanaal kleine boorga-5 ten 34 zijn aangebracht; waarbij de schoepen 8,.... 18,.... van de rotor 2 niet erg divergerend zijn aangebracht ten opzichte van elkaar, en zij bovendien langs het midden van hun loopbaan zijn ingesneden, teneinde doorgaande sleuven 35 te creëren die het mogelijk maken dat het medium van-10 uit een kanaal naar het aangrenzende kanaal loopt, en tenslotte in de diffusor 3 een groot aantal uitstroomkanalen 36 zijn aangebracht met kleine afmeting.

8701840

Claims (1)

1. ψ * -6- -Conclusie- Centrifugaalpomp voor het verpompen van gas-bevattende media, omvattende een rotor die is uitgerust met ten opzichte van elkaar divergerende schoepen voor 5 het vormen van uitstroomkanalen voor het medium, alsmede een diffusor, welke eveneens is voorzien van uitstroomkanalen voor het medium, met het kenmerk, dat bij elke inlaat van de door de schoepen van de rotor gevormde uitstroomkanalen op de schijf van deze rotor een 10 doorgaand boorgat is aangebracht, alsmede tenminste een klein boorgat is aangebracht binnen elk uitstroomkanaal, de schoepen van de rotor niet erg divergerend ten opzichte van elkaar zijn geplaatst, en elke schoep is gespleten in twee delen door een vertikale sleuf die ongeveer in 15 het midden van de lengte van de schoep is aangebracht, terwijl de uitstroomkanalen van de diffuser worden gevormd door een groot aantal kanalen met kleine afmeting. 8701840