NO151841B - Anordning for pumping av gassholdige vaesker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for pumping av gassholdige væsker eller suspensjoner ved hjelp av en sentrifugalpumpe.

Sentrifugalpumper benyttes ofte ved sådanne pumpe-anvendelser der den væske som skal pumpes, inneholder gasser. Gassen kan ha kommet inn i prosessen utenfra, f.eks. den i massen tilstedeværende luft, eller også dreier det seg om gass som dannes under selve prosessen, f.eks. ved dampdannelse i sugeåpningen til en kodensatpumpes løpehjul, som følge av en lokal reduksjon av trykket.

I en sentrifugalpumpe forsøker gassene, på grunn

av at de er lettere, å fraskilles til sentrum av løpehjulets sugeåpning, og siden etter hvert også å fylle skovlkanalene slik at det dannes en vannring på løpehjulets ytre periferi. Ringens indre diameter vokser inntil luften til slutt hindrer væsken fra å strømme til skovlkanalen, og pumpingen stanser opp.

En konvensjonell sentrifugalpumpe fungerer for-styrrelsesfritt når gassinnholdets maksimalverdi ligger mel-lom 1 og 3 volumprosent, alt etter pumpetypen. Større gass-innhold reduserer pumpens kapasitet og virkningsgrad.

Det er blitt gjort forsøk på å forbedre sentri-fugalpumpenes toleransegrense med hensyn til gass på to måter som er prinsipielt forskjellige fra hverandre.

Ved hvirveldannelse i skovlkanalene der trykket er mindre enn trykket i det omgivende rom. Den gass som strømmer inn til hvirvelsonene, blandes, med den strømmende væske under innvirkning av hvirvlene og strømmer sammen med væsken ut fra pumpen. Denne løsning er velegnet både for rene væsker og for væsker som klumper seg. De gasser som strømmer gjennom pumpen, reduserer imidlertid pumpens kapasitet stadig mer jo større gassinnholdet er.

De gasser som har samlet seg foran løpehjulet, ledes ut

fra pumpen, f.eks. til sugebeholderen, enten langs en boring i pumpehuset eller i pumpeakselen. Boringene er rettet opp-over, slik at gassene fjerner seg gjennom disse på grunn av sin mindre tetthet. Denne løsning er bra bortsett fra at den bare er egnet for rene væsker. Forurensninger stopper til utløpsrørene for gassene.

I US-patentskrift 2 418 221 er det vist et eksempel på en pumpe av den sistnevnte type. Løpehjulets skovler er hule, og skovlkantene er forsynt med hull gjennom hvilke gass kan strømme inn. Den gass om har strømmet inn, bortføres gjennom åpninger i løpehjulets bakvegg.

Fra det østerrikske patentskrift 327 690 er det videre kjent en pumpe der gass i løpehjulet kan avgå gjennom åpninger i løpehjulets bakvegg.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning ved hjelp av hvilken man kan pumpe gassholdige suspensjoner og slam uten fare for tilstopping.

Den ifølge oppfinnelsen tilveiebrakte pumpeanordning omfatter et pumpehus og et løpehjul som er montert på en roterbart lagret aksel, idet én eller flere omførings-åpninger er anordnet i løpehjulets bakre vegg og pumpehuset har to utløpsåpninger av hvilke den ene står i forbindelse med omføringsåpningen eller omføringsåpningene i løpehjulets bakre vegg, og den andre står i forbindelse med utløpsåpnin-gene i løpehjulets skovlkanaler, og er kjennetegnet ved at omføringsåpningen eller omføringsåpningene i løpehjulets bakre vegg er omgitt av en med akselen konsentrisk ring som er festet til den nevnte vegg, og at det innenfor ringen er anordnet en plate som danner en skrueflate som slutter seg til akselen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser en pumpeanordning ifølge oppfinnelsen og fig. 2 viser et tverrsnitt av en tilpasning av pumpeanordningen.

Fig. 1 viser en sentrifugalpumpe som består av et løpehjul 1 hvis bakre vegg er forsynt med en utstående ring 3 som er forenet med navet 4 ved hjelp av en plate 5 som danner en skrueflate. Løpehjulet er forsynt med skovler 7 som danner strømningskanaler 6. En skive 8 som danner strøm-ningskanalenes andre sidevegg, er festet til pumpehuset 9. Løpehjulet er festet til en roterende aksel 10 ved hjelp

av navet 4. Pumpen omfatter en sugeåpning 11, en forbiled-nings- eller omføringsåpning 12 i løpehjulets bakre vegg,

en trykkåpning 13 og en utløpskanal 14 for omføringsvæske.

Den viste pumpe virker på følgende måte: Gass-holdig væske strømmer til løpehjulet 1 gjennom sugeåpningen 11. En del (midtpartiet) av den til sugeåpningen eller inn-løpet 11 strømmende væske strømmer kontinuerlig til utløps-kanalen 14 gjennom omføringsåpningen 12 i løpehjulet. Strøm-ningen intensiveres ved hjelp av skrueplaten 5. Den væske som strømmer gjennom løpehjulets 1 strømningskanaler 6 til trykkåpningen eller utløpet 13, suges fra den ytre periferi av den aktuelle strømning. De frie gasser separeres i sugeåpningen, og de gasser som samles på sentrifugalløpehjulets fremre kant, fjernes fra løpehjulet med omføringsvæsken.

Fig. 1 viser bare én mulig utførelsesform. Løpehjulets form kan være hvilken som helst kjent løpehjuls-form. Også et såkalt lukket eller todelt, åpent løpehjul, avhengig av væskens beskaffenhet, er egnet for den aktuelle løsning. Omføringsåpningens diameter d kan være like stor som eller mindre enn sugeåpningens diameter D, eller om-føringsåpningen kan dannes av et antall små åpninger hvis maksimalavstand fra akselens senterlinje er lik radien av pumpens sugeåpning. Strømningen kan tilveiebringes ved hjelp av et separat pumpehjul eller ved å lede omførings-væsken til et rom hvis trykk er mindre enn trykket i løpe-hjulets sugeåpning.

Skrueplaten 5 kan erstattes av propelliknende skovler eller stenger.

Ved å forlenge akselen til sugeåpningen 11, intensiveres væskens rotasjon og gassene fraskilles mer effektivt. Akselen kan være forsynt med skovler som intensiverer rotasjonen.

Fig. 2 viser et eksempel på en sentrifugalpumpe som er forsynt med et omføringsløpehjul. Pumpen, i hvilken væsken fra beholderen 15 strømmer til sugeåpningen 11, er loddrett orientert. Den væske-gass-blanding som strømmer gjennom om-føringsåpningen, ledes umiddelbart via utløpskanalen 14 til-bake til beholderen der den fraskilte luft i form av bobler fritt kan stige opp til overflaten. Mengden av omførings-væske bør fortrinnsvis være 5 - 50% av den til pumpen strøm-mende væskemengde.

Claims (1)

1. Anordning for pumping av gassholdige væsker, omfattende et pumpehus (9) og et løpehjul (1) som er montert på en roterbart lagret aksel (10), idet én eller flere omføringsåpninger (12) er anordnet i løpehjulets bakre vegg og pumpehuset (9) har to utløpsåpninger (13, 14) av hvilke den ene (14) står i forbindelse med omføringsåpningen eller omføringsåpningene i løpehjulets bakre vegg, og den andre (13) står i forbindelse med utløpsåpningene i løpehjulets skovlkanaler (6), karakterisert ved at omfør-ingsåpningen eller omføringsåpningene (12) i løpehjulets bakre vegg er omgitt av en med akselen (10) konsentrisk ring (3) som er festet til den nevnte vegg, og at det innenfor ringen (3) er anordnet en plate (5) som danner en skrueflate som slutter seg til akselen.